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