重庆某公共建筑地埋管地源热泵系统应用分析

发布时间：2017-07-03 08:20

  本文关键词：重庆某公共建筑地埋管地源热泵系统应用分析

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【摘要】：近年来,如何最大限度减少建筑行业方面的能源消耗已成为节能研究领域重点关注对象,在整个建筑行业所消耗掉的能源中,空调系统和空调设备方面的能源消耗所占比列较大,因此我们应当在空调行业中广泛采用节能技术,从最初系统的设计到后期系统的运行都必须遵守行业相关的节能规范,以达到节能的目标。如今,全球都面临着日益严峻的环境污染问题和能源危机,为了有效缓解这些问题,地源热泵系统技术得到了全球范围内的使用和大家的认可。但在实际工程应用中,当系统夏季制冷运行向地埋管周围岩土环境中释放出的热量大于系统冬季制热运行从周围岩土环境中吸收的热量时,岩土环境中的热量会不断累积,从而产生热积聚效应,最终导致周围岩土环境温度不断升高;另一方面,该系统前期投入费用较一般传统空调系统明显增大,因此在决定使用地源热泵系统技术时,应该对它进行节能计算。本文基于地埋管地源热泵系统实际工程应用,首先采用建筑能耗模拟计算软件DeST-C对重庆某公建项目建立模型并对其全年的冷热负荷展开模拟计算,从而得到该建筑全年逐时冷热负荷,为地埋管地源热泵的换热平衡性分析以及该系统的能效分析奠定了基础;其次,针对地埋管地源热泵系统全年换热是否满足平衡这一问题展开分析,根据分析得出的结果采取相应改进措施;最后是对该地埋管地源热泵系统的节能计算,用以研究该系统在实际运行过程中的节能优势和经济效益。针对热泵系统全年换热不平衡问题,最终采用将生活热水系统和空调系统的冷热源集成使用,通过增大地源热泵系统从土壤环境中的取热量来达到全年换热平衡这一目标。经过对地埋管地源热泵系统的节能计算分析表明:虽然该系统前期投资较传统空调系统显著增加,但这种系统后期正常运行时所产生的费用显著减少,投资回收年限大大缩短,同时有利于减少二氧化碳的排放,减少对环境的破坏,具有较好的节能优势及经济效益。
【关键词】：土壤源热泵 换热平衡 地埋管 节能
【学位授予单位】：西华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU83
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-16
• 1.1 建筑能耗与建筑节能9-10
• 1.2 地源热泵系统及其发展历程10-14
• 1.2.1 地源热泵系统概述10-11
• 1.2.2 国外发展历程11-12
• 1.2.3 国内发展历程12-14
• 1.3 本文主要研究内容及意义14-16
• 2 地埋管地源热泵系统理论分析16-26
• 2.1 地质构造与岩土热物性16-17
• 2.1.1 地质构造与地热16
• 2.1.2 岩土热物性16-17
• 2.2 地埋管换热器计算方法17-24
• 2.2.1 地埋管的计算及其特点17-18
• 2.2.2 地埋管所需长度计算18-21
• 2.2.3 地埋管换热器的负荷计算21-22
• 2.2.4 地埋管换热器的布置形式22-24
• 2.3 常用换热介质与埋管材质24-25
• 2.3.1 地埋管换热介质24
• 2.3.2 地埋管管材及规格24-25
• 2.4 本章小结25-26
• 3 重庆某公共建筑地埋管地源热泵系统应用26-36
• 3.1 工程概况介绍26
• 3.2 建筑冷热负荷设计计算及空调用热泵主机选择26-28
• 3.3 建筑生活热水负荷设计计算及热水用热泵主机选择28-30
• 3.4 建筑物全年逐时冷热负荷模拟计算30-35
• 3.4.1 围护结构参数设置30-32
• 3.4.2 照明及电器设备参数设置32
• 3.4.3 采用DeST-C对该公共建筑建立模型进行模拟计算32-35
• 3.5 本章小结35-36
• 4 地埋管热泵系统换热平衡性分析及相应解决措施36-51
• 4.1 地埋管换热器设计36-42
• 4.1.1 地质勘测36-37
• 4.1.2 地埋管换热器设计计算37-42
• 4.2 地埋管地源热泵系统的换热平衡分析42-43
• 4.3 针对换热不平衡的解决措施43-49
• 4.3.1 解决方案确定43-46
• 4.3.2 建筑卫生热水系统耗热量计算46-47
• 4.3.3 对改进后系统的换热平衡分析47-49
• 4.4 本章小结49-51
• 5 地埋管地源热泵系统的能效分析51-59
• 5.1 现场测试分析51-55
• 5.1.1 夏季和冬季典型日温度测试分析51-52
• 5.1.2 典型季节机组性能和系统能效分析52-55
• 5.2 地埋管地源热泵系统与常规空调系统能耗分析55-58
• 5.2.1 地埋管地源热泵系统年能耗分析55-56
• 5.2.2 常规空调系统制冷、制热的能耗分析56-58
• 5.2.3 节能量和节能率分析58
• 5.3 本章小结58-59
• 6 结论与展望59-61
• 6.1 结论59-60
• 6.2 展望60-61
• 参考文献61-64
• 攻读硕士学位期间发表论文及科研成果64-65
• 致谢65-66

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