地下水源热泵系统水源侧故障预测诊断研究-供热、供燃气、通风及空调工程专业论文.docxVIP

西安建筑科技大学硕士学位论文 西安建筑科技大学硕士学位论文 西安建筑科技大学硕士学位论文 西安建筑科技大学硕士学位论文 万方数据 万方数据 万方数据 万方数据 地下水源热泵系统水源侧故障预测诊断研究 专 业： 供热、供燃气、通风及空调工程 硕 士 生： 惠一峰 指导老师： 王智伟 教授 摘 要 地下水源热泵技术的应用是实现科学用能、解决我国能源紧缺问题的重要举 措。近些年来，地下水源热泵系统在我国建筑中的应用十分广泛，发展十分迅速， 但是该技术在我国建筑领域深度推广的过程中也暴露出一些技术、设计及运行管 理中的问题。建立完备的故障诊断系统是保证地下水源热泵系统高效、稳定运行 的必要措施。然而由于地下水源热泵系统采用地下水作为冷热源，因此它存在着 其它形式的热泵系统所不具有的水源侧故障。这使得传统的热泵故障诊断方法难 以完全地应用到地下水源热泵系统中来。 为弥补地下水源热泵系统故障诊断研究中的空白，确保系统在运行期内能够 持续高效的运行，本文针对地下水源热泵系统回灌井堵塞及热贯通等水源侧故障 进行研究，并在以往故障诊断判别故障发生的基础上侧重故障演化规律的预测诊 断。 对于回灌井堵塞问题，本文首先分析了地下水源热泵系统回灌井堵塞的类型 及成因，在理论建模的基础上提出了回灌井预测诊断的一般方法，其次运用该诊 断方法，通过实际测量杨凌某小区各井水位及其流量，计算该小区各回灌井的渗 透系数及溢井发生所需时间，根据渗透系数减小率来判断各回灌井回灌性能恶化 程度，根据溢井发生所需时间判断各回灌井在运行期间溢井的可能性。最后给出 了回灌井堵塞的防治措施。 对于热贯通问题，本文首先阐述了地下水在含水层运动过程中的传热机理， 并运用数值模拟的方法分析了热贯通的影响因素。其次建立了能够实现热贯通预 测诊断的人工神经网络以及能够衡量热贯通对机组能效影响大小的评价指标。根 据温度升幅判断热贯通是否发生，根据评价指标判断该运行期内机组能效的弱化 程度。最后以杨凌某小区 4 年夏季运行的历史数据为依据验证了该诊断方法的可 行性并给出了热贯通问题的防治措施。为管理人员运行策略的制定提供了参考。 关键词：地下水源热泵；水源侧故障；预测诊断；地下水渗流；人工神经网络 基金项目：西安市科技计划项目(CX12187-①)；陕西省科技统筹创新工程计划项目 (2011KTCQ03-07) Fault Prediction and Diagnosis of the Water Side of Groundwater Source Heat Pump System Specialty: Heating, Ventilation Air Conditioning Engineering Graduate: Hui Yi-feng Instructor: Professor Wang Zhi-wei Abstract The application of the GWSHP technology is the important measures to realize scientific energy utility and to solve the problem of energy shortage in our country. In recent years, GWSHP system has been widely used in architecture field and its development was very rapid. But when this technology popularized in architecture field of our country, it exposed some problems in technology, design and operation management. Establishing a complete fault diagnosis system is the necessary measures to ensure that the GWSHP system can operate stably and efficiently. However, because the GWSHP system using the groundwater as its cooling or heating source, so it exists some faults that other types of heat pump don’t have. As a consequence, it is hard for the traditional heat pump fault diagnosis