严寒地区太阳能—土壤源热泵耦合系统优化研究

发布时间：2020-12-28 06:18

　　土壤源热泵因其高效、环保、节能的优点,得到建筑领域越来越多的应用。在严寒地区,采用太阳能作为辅助热源,虽然达到了一定的节能效果,但太阳能和土壤源热泵的性能耦合问题,一直没能得到很好的解决。本课题主要研究太阳能-土壤源热泵耦合系统在严寒地区的应用,对现有冬季供暖系统进行优化,最终对实践工程的供暖系统提出优化方案。本文利用TRNSYS软件对系统建模,以实践工程设计参数为模拟仿真初始参数,比较系统模拟数据与实测数据,验证模型的合理性。分析供暖季蓄热水箱温度变化及机组供热温度的关系,将整个供暖季分为三个供暖阶段。比较两种运行模式下各供暖阶段蒸发器进口温度及其机组COP、热泵机组制热量、地埋管取热量、水箱供热量、集热器集热量、系统COP及耗电量、土壤温度变化,分析各模式的优势与不足,确定系统的最佳运行模式。在确定运行模式后对其控制策略进行优化,最终确定出最优的运行方案。根据计算结果,得出结论:运行模式二在本系统中运行效果和的节能性皆优于模式一;但是就供暖初期,中期,末期分阶段比较,模式一在同样满足建筑供暖要求的前提下,其耗电量要低于模式二;经研究发现运行模式二较适合供暖中期,模式一适合供暖初期末... 

【文章来源】：河北建筑工程学院河北省

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

太阳能-土壤源热泵系统原理图

开启蓄热水箱和热用户间的循环。太阳能将热量蓄积到蓄热水箱，再给建筑提供热量，蓄热水箱直接供暖承担部分建筑负荷。其他不满足太阳供暖的时刻，采用土壤源热泵单独供热。此种运行模式特点是将太阳能蓄作为高温热源，直接利用蓄热水箱的高温热水，减少热量间接利用的热损电量。提高太阳能高温水的利用率，同时分担热泵机组的部分制热量，有组稳定长久运行，其运行系统原理图如图 2-2。式二：太阳能土壤源热泵系统串联运行，太阳能蓄热水箱通过提高蒸发器温度间接供暖。串联模式是指地埋管出来的水在流经太阳能蓄热水箱后再进入热泵机组蒸发器的进口温度。水箱的出口温度满足一定条件时开启蓄热水箱、地埋器以及热泵机组之间的循环，其他时间地源热泵单独运行。此种串联模式能利用太阳能蓄热水箱收集的热量提高源侧供水温度，有利于直接提高热，其运行系统原理图如图 2-3。

第 2 章 太阳能-土壤源热泵系统设计气剂等部件组成。真空太阳能集热管的工作原理简单，像拉长的保温瓶。它的玻璃管环形熔封起来；在内玻璃管的另一端封闭成半球形支架支撑于外玻璃管内部端。当内玻璃管吸收太阳光辐射胀冷缩的自由端，因此缓冲引起管开口端的热应力。内玻璃外表面涂上太阳选择性吸收涂层，用来吸收太阳辐射能。将层抽成高真空，减少热损失，起到保温的作用。在外玻璃管护帽，以保护抽真空后封闭的排气嘴。弹簧支架上装有消热管运行时释放出来的气体，以保持管内真空度的作用。该图如下图 2-4 所示。器面积的确定


本文编号：2943272