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第1章 绪论1

1.1 热泵与节能减排1

1.2 地源热泵系统的形式与结构1

1.2.1 地下水源热泵系统2

1.2.2 地埋管地源热泵系统2

1.2.3 地表水源热泵系统3

1.3 我国水资源的现状及开发利用5

1.3.1 水资源的循环5

1.3.2 我国水资源的分布6

1.3.3 我国水资源的开发利用6

1.4 地表水源热泵发展与研究现状7

1.4.1 国外地表水源热泵的发展7

1.4.2 国内地表水源热泵的发展现状8

1.4.3 地表水源热泵研究现状9

1.5 地表水源热泵研究与应用中存在的主要问题9

第2章 地表水温预测方法及其应用13

2.1 湖泊、水库的温度分层现象13

2.2 经验公式法15

2.2.1 水库水温垂向分布经验公式15

2.2.2 河流及浅水湖泊水温经验公式16

2.3 零维水温模型17

2.3.1 零维水温模型介绍17

2.3.2 自然水温模拟20

2.3.3 排热与取热对水温的影响22

2.4 垂向一维水温预测24

2.4.1 垂向一维水温模型介绍24

2.4.2 垂向一维水温模型的求解25

2.4.3 垂向一维水温计算实例27

2.5 平面二维水温预测30

2.5.1 近区浮射流31

2.5.2 远区流动与热扩散33

2.5.3 河流温排水的简化模型34

2.6 随机水温模型39

2.6.1 随机模型的建立39

2.6.2 随机模型参数的确定40

2.6.3 随机微分方程的解过程的数字特征42

2.6.4 随机模型的应用43

第3章 开式地表水源热泵系统47

3.1 开式系统运行时水面的散热与得热机理47

3.1.1 超温水面散热机理47

3.1.2 弱温水面得热机理48

3.2 开式系统的中间换热器49

3.2.1 开式系统的应用形式49

3.2.2 板式换热器的结构及性能特点50

3.2.3 板式换热器的选型计算方法51

3.2.4 开式系统中板式换热器选型计算实例56

3.3 开式地表水换热器防腐防垢及除垢技术59

3.3.1 地表水处理措施与方法59

3.3.2 污垢的类型与形成62

3.3.3 开式地表水换热器的防腐防垢措施63

3.3.4 开式地表水换热器的污垢清洗方法66

3.4 取排水方式与设施68

3.4.1 取水位置的选择68

3.4.2 常见的取水方式68

3.4.3 排水设施75

3.4.4 取排水系统的施工75

3.5 地表水利用温差的优化77

3.5.1 总功率梯度的计算77

3.5.2 地表水利用温差优化方法及应用79

第4章 闭式地表水源热泵系统86

4.1 闭式地表水换热器的形式与构造86

4.2 水下盘管的换热性能测试88

4.2.1 水下盘管传热系数的计算公式88

4.2.2 测试系统89

4.2.3 测试结果与分析91

4.3 水下盘管换热量与长度的关系93

4.4 闭式地表水换热器系统的设计96

4.4.1 闭式地表水换热器系统的设计方法96

4.4.2 闭式地表水换热器系统设计实例98

4.5 闭式地表水源热泵系统的运行特性99

4.5.1 闭式系统的动态模型99

4.5.2 闭式系统运行特性实例分析100

4.6 闭式地表水换热器系统的施工104

4.6.1 聚乙烯管道施工104

4.6.2 系统安装与调试的基本步骤105

第5章 地埋管-地表水复合式地源热泵系统109

5.1 串联式地埋管-地表水复合地源热泵系统109

5.1.1 研究背景109

5.1.2 系统的结构110

5.1.3 系统的模型111

5.1.4 实例计算与分析114

5.2 并联式地埋管-地表水复合地源热泵系统121

5.3 地表水体作为辅助冷却源的复合式系统122

5.3.1 系统的形式与结构122

5.3.2 喷淋冷却过程的模拟与分析123

5.3.3 喷淋冷却对取水温度的影响130

第6章 地表水源热泵系统的设计与调节134

6.1 工程勘察134

6.1.1 工程场地及地表水源勘察134

6.1.2 地表水设计水温的确定134

6.2 地表水源热泵的适用性评价135

6.2.1 经济性评价与性能评价135

6.2.2 水环境影响评价136

6.3 地表水源热泵系统的性能化设计142

6.4 地表水源热泵空调的水系统及能耗分析143

6.4.1 地表水源热泵空调的水系统形式143

6.4.2 地源热泵与常规空调热源的能耗比较145

6.4.3 输送能耗对地源热泵系统节能率的影响146

6.5 水源热泵机组的选择149

6.5.1 水源热泵机组选择的注意事项149

6.5.2 干式蒸发器151

6.5.3 满液式蒸发器152

6.5.4 喷淋降膜式蒸发器153

6.6 水源侧水系统的调节与控制154

6.6.1 开式系统的调节与控制154

6.6.2 水环式系统的调节与控制156

第7章 地表水源热泵工程实例159

7.1 湖南省湘潭市城市中心区湖水热泵系统159

7.1.1 系统结构159

7.1.2 取水与排水系统160

7.1.3 系统运行情况161

7.2 美国艾奥瓦州Burington市Great River医疗中心闭式地表水源热泵系统163

7.3 瑞典Lomma镇复合式河水热泵系统164

7.4 宁波市鄞州区国税局大楼复合式地源热泵系统166

7.4.1 工程概况166

7.4.2 喷泉散热效果模拟分析166

7.5 挪威Bod？空军基地海水热泵系统167

7.6 东莞塘厦三正半山酒店湖水热泵系统169

附录172

附录1 2006年我国各水资源一级区水资源量172

附录2 2006年我国各省级行政区水资源量172

附录3 2006年我国各水资源一级区供用水量173

附录4 2006年我国各省级行政区供用水量174

附录5 2007年我国地表水资源的水质状况175

附录6 《地表水环境质量标准》GB 3838-2002选摘177

附录7 《循环冷却水用再生水水质标准》HG/T 3923-2007选摘178

附录8 《生活杂用水水质标准》CJ/T 48-1999选摘179

附录9 2001年湘江湘潭水文站逐日水温观测值179

附录10 《地源热泵系统工程技术规程》GB 50366-2009选摘180

附录11 《水源热泵机组》GB/T 19409-2003选摘182

作者简介191