某铁路站房低温空气源热泵联合太阳能供暖系统的优化设计研究
发布时间：2022-07-14 09:37
在我国严寒偏远地区,冬季往往缺少集中供暖,该地区的公共建筑如铁路站房传统采暖方式为燃煤锅炉或燃气锅炉,耗能大且污染严重,本文提出利用该地区较为丰富的太阳能资源建立了一个低温空气源热泵联合太阳能并联运行供暖系统,并对其进行可行性与优化设计研究,以替代现有的供暖方式,减少供暖能耗,提高供暖系统能效比。本文选取严寒偏远铁路沿线地区某铁路站房为研究对象,利用DeST建立该站房负荷计算模型,根据建筑负荷特性及能源需求,对低温空气源热泵联合太阳能供暖并联式和串联式系统进行了研究。根据系统运行原理建立了平板集热器、低温空气源热泵和板式换热器等主要设备的传热模型。基于TRNSYS软件分别搭建了并联式和串联式联合供暖系统模拟平台,分析了系统运行特性。以热泵运行小时数和系统总能效作为目标量,分别对并联和串联联合系统进行优化设计,优化参数包括集热器倾角、集热面积、集热循环流量、热泵与换热器流量比、水泵台数等。进一步的与单独低温空气源热泵和燃气锅炉供暖系统进行了对比,从供热性能、系统能耗和能效比三个方面对联合供暖系统进行评价分析。结果表明,采用并联式联合供暖系统为最优选择。联合供暖系统可完全满足站房供暖需求,...
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1.绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 国内外发展和研究现状
1.3 主要研究内容和研究方法
2.低温空气源热泵联合太阳能供暖系统设计
2.1 建筑概况
2.2 建筑负荷计算
2.3 联合供暖系统设计方案
2.4 集热系统设备和低温空气源热泵选型
2.5 基于TRNSYS的联合供暖系统主要部件传热模型
2.6 本章小结
3.并联联合供暖系统运行特性及优化设计研究
3.1 并联联合供暖系统工作原理
3.2 基于TRNSYS的并联联合供暖系统仿真基础模型
3.3 并联联合供暖系统基础模型运行特性
3.4 联合供暖系统优化设计
3.5 本章小结
4.串联式联合供暖系统运行特性研究
4.1 串联式联合供暖系统工作原理
4.2 基于TRNSYS的串联联合供暖系统仿真基础模型
4.3 串联式联合供暖系统优化设计研究
4.4 优化串联联合供暖系统运行特性研究
4.5 本章小结
5.不同供暖系统的综合对比研究
5.1 低温空气源热泵供暖系统模拟
5.2 燃气锅炉供暖系统模拟
5.3 综合比较分析
5.4 本章小结
6.总结与展望
6.1 全文总结
6.2 展望
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间参与的项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]高寒地区某站房太阳能-空气/水源热泵联合供暖系统研究[J]. 李雨潇,冯炼,袁艳平. 制冷与空调(四川). 2016(02)
[2]空气源热泵在铁路沿线站区能源改造中的探讨[J]. 段桂英. 山西建筑. 2015(16)
[3]低温空气源热泵供热方式在北方供暖地区的适宜性研究[J]. 张群力,李印龙,刘宝山,狄洪发. 建筑科学. 2015(02)
[4]超低环温空气源热泵在高寒地区建筑供暖中的应用[J]. 水春雨. 铁路节能环保与安全卫生. 2014(05)
[5]低温空气源热泵在高原高寒地区铁路车站的应用研究[J]. 马强. 铁道建筑. 2014(10)
[6]低温空气源热泵技术的应用[J]. 林创辉,欧阳惕,陈华,张学伟. 制冷与空调. 2014(08)
[7]CO2空气源热泵在铁路沿线供暖应用探究[J]. 令永春. 铁路节能环保与安全卫生. 2013(02)
[8]低环境温度空气源热泵的设计及其在我国寒冷地区的应用[J]. 蒋爽,杜伟,姜红晓. 制冷与空调. 2012(05)
[9]太阳能蓄热与低温空气源热泵复合空调系统运行特性模拟研究[J]. 韩宗伟,李先庭,石文星,史永征. 太阳能学报. 2012(08)
[10]太阳能与空气源热泵结合供热水系统设计问题研究[J]. 廖乃雄. 大众科技. 2011(09)
硕士论文
[1]西昌地区空气源热泵辅助太阳能热水系统优化研究[D]. 曾乃晖.西南交通大学 2017
[2]香格里拉地区户用太阳能与热泵联合供热系统性能研究[D]. 张恒.云南师范大学 2016
[3]空气源热泵辅助太阳能热水系统匹配优化研究[D]. 李尚武.湖南大学 2015
[4]太阳能集中供热系统示范工程应用参数的研究[D]. 李江燕.昆明理工大学 2013
[5]太阳能热泵地板辐射采暖系统特性与优化研究[D]. 程磊.太原理工大学 2011
[6]寒冷地区太阳能—空气源热泵系统研究[D]. 吴启任.大连理工大学 2010
[7]双级压缩空气源热泵供暖系统实验及研究模拟[D]. 霍猛.大连理工大学 2009
[8]太阳能低温热水采暖系统在拉萨地区的应用研究[D]. 熊安华.上海交通大学 2008
本文编号：3660880
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1.绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 国内外发展和研究现状
1.3 主要研究内容和研究方法
2.低温空气源热泵联合太阳能供暖系统设计
2.1 建筑概况
2.2 建筑负荷计算
2.3 联合供暖系统设计方案
2.4 集热系统设备和低温空气源热泵选型
2.5 基于TRNSYS的联合供暖系统主要部件传热模型
2.6 本章小结
3.并联联合供暖系统运行特性及优化设计研究
3.1 并联联合供暖系统工作原理
3.2 基于TRNSYS的并联联合供暖系统仿真基础模型
3.3 并联联合供暖系统基础模型运行特性
3.4 联合供暖系统优化设计
3.5 本章小结
4.串联式联合供暖系统运行特性研究
4.1 串联式联合供暖系统工作原理
4.2 基于TRNSYS的串联联合供暖系统仿真基础模型
4.3 串联式联合供暖系统优化设计研究
4.4 优化串联联合供暖系统运行特性研究
4.5 本章小结
5.不同供暖系统的综合对比研究
5.1 低温空气源热泵供暖系统模拟
5.2 燃气锅炉供暖系统模拟
5.3 综合比较分析
5.4 本章小结
6.总结与展望
6.1 全文总结
6.2 展望
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间参与的项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]高寒地区某站房太阳能-空气/水源热泵联合供暖系统研究[J]. 李雨潇,冯炼,袁艳平. 制冷与空调(四川). 2016(02)
[2]空气源热泵在铁路沿线站区能源改造中的探讨[J]. 段桂英. 山西建筑. 2015(16)
[3]低温空气源热泵供热方式在北方供暖地区的适宜性研究[J]. 张群力,李印龙,刘宝山,狄洪发. 建筑科学. 2015(02)
[4]超低环温空气源热泵在高寒地区建筑供暖中的应用[J]. 水春雨. 铁路节能环保与安全卫生. 2014(05)
[5]低温空气源热泵在高原高寒地区铁路车站的应用研究[J]. 马强. 铁道建筑. 2014(10)
[6]低温空气源热泵技术的应用[J]. 林创辉,欧阳惕,陈华,张学伟. 制冷与空调. 2014(08)
[7]CO2空气源热泵在铁路沿线供暖应用探究[J]. 令永春. 铁路节能环保与安全卫生. 2013(02)
[8]低环境温度空气源热泵的设计及其在我国寒冷地区的应用[J]. 蒋爽,杜伟,姜红晓. 制冷与空调. 2012(05)
[9]太阳能蓄热与低温空气源热泵复合空调系统运行特性模拟研究[J]. 韩宗伟,李先庭,石文星,史永征. 太阳能学报. 2012(08)
[10]太阳能与空气源热泵结合供热水系统设计问题研究[J]. 廖乃雄. 大众科技. 2011(09)
硕士论文
[1]西昌地区空气源热泵辅助太阳能热水系统优化研究[D]. 曾乃晖.西南交通大学 2017
[2]香格里拉地区户用太阳能与热泵联合供热系统性能研究[D]. 张恒.云南师范大学 2016
[3]空气源热泵辅助太阳能热水系统匹配优化研究[D]. 李尚武.湖南大学 2015
[4]太阳能集中供热系统示范工程应用参数的研究[D]. 李江燕.昆明理工大学 2013
[5]太阳能热泵地板辐射采暖系统特性与优化研究[D]. 程磊.太原理工大学 2011
[6]寒冷地区太阳能—空气源热泵系统研究[D]. 吴启任.大连理工大学 2010
[7]双级压缩空气源热泵供暖系统实验及研究模拟[D]. 霍猛.大连理工大学 2009
[8]太阳能低温热水采暖系统在拉萨地区的应用研究[D]. 熊安华.上海交通大学 2008
本文编号：3660880
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