湖水直供低温辐射供冷系统实验研究

发布时间：2017-09-28 18:20

  本文关键词：湖水直供低温辐射供冷系统实验研究

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【摘要】：毛细管网辐射供冷系统是一种具有舒适、环保、节能、可利用高温天然冷源及热泵技术等诸多优势的空调末端形式。地表水直接供冷技术直接利用“自然冷能”,具有巨大的节能潜力。本文综述了毛细管网辐射供冷系统及地表水直接供冷系统在国内外的研究现状,分析了该两种技术在研究及应用中存在的问题及待完善之处,并在此基础上,将毛细管网辐射供冷系统与地表水直接供冷技术相结合,根据重庆山地地区气候特征、能源特点及其旅游建筑使用情况,对湖水直供低温辐射供冷系统的供冷效果及系统性能展开研究。首先,阐述湖水直供低温辐射供冷系统及其研究方法,分析对系统换热原理,并建立毛细管网辐射供冷系统及湖水直供系统的换热计算模型。结合山地气象条件及旅游建筑使用特征,分析系统运行方案及其优化策略。并在上述分析基础上,提出湖水直供低温辐射供冷系统可行性及系统性能的评估方法。其次,分析湖水直供低温辐射供冷实验。对比自然通风降温与湖水直供低温辐射供冷系统供冷两种工况室内人员活动区域温度,检验湖水直供低温辐射供冷系统的供冷效果。通过风冷热泵设定不同水温供毛细管网的室内温度分析,确定满足室内舒适性要求的系统供水温度上限。对比不同水温供毛细管网与自然通风工况的室内水平垂直温度分布、围护结构表面温度并分析低温辐射供冷系统的热湿平衡。最后,分析湖水直供低温辐射供冷系统的性能,对系统进行优化并分析其运行方案。采用DEST能耗模拟软件分析建筑夏季室内逐时冷负荷,并在此基础上优化系统运行方案。从节能、环保、经济三方面对比湖水直供低温辐射供冷系统、风冷热泵+毛细管网系统、风冷热泵+风机盘管系统三种供冷方案,分析湖水直供低温辐射供冷系统性能优势。针对湖水直供低温辐射供冷系统的问题,提出几种优化的系统方案,并对其运行方案进行分析。
【关键词】：湖水直供 低温辐射 毛细管网 优越性分析
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU831
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 绪论9-19
• 1.1 研究背景9
• 1.2 毛细管网辐射供冷系统简介9-12
• 1.2.1 毛细管网辐射供冷原理9-11
• 1.2.2 毛细管辐射系统优缺点11-12
• 1.3 毛细管网辐射供冷系统国内外研究现状12-14
• 1.3.1 国外研究现状12-13
• 1.3.2 国内研究现状13-14
• 1.4 地表水直接供冷系统简介14-16
• 1.4.1 地表水直接供冷原理14
• 1.4.2 地表水直接供冷系统类型及优缺点14-16
• 1.5 地表水直接供冷系统国内外研究现状16-17
• 1.5.1 国外研究现状16
• 1.5.2 国内研究现状16-17
• 1.6 研究意义与内容17-19
• 1.6.1 研究意义17-18
• 1.6.2 研究内容18-19
• 2 湖水直供低温辐射供冷系统19-37
• 2.1 湖水直供低温辐射供冷系统换热原理19-26
• 2.1.1 毛细管网末端换热计算模型19-22
• 2.1.2 湖水直供系统换热计算模型22-26
• 2.2 系统运行方案研究26-28
• 2.2.1 建筑使用特征26-27
• 2.2.2 空调系统运行参数27-28
• 2.2.3 建筑逐时冷负荷28
• 2.3 系统可行性28-30
• 2.3.1 湖体环境勘察28-29
• 2.3.2 水体热承载能力29-30
• 2.3.3 系统供冷能力30
• 2.4 系统的性能分析30-35
• 2.4.1 系统能耗分析30-33
• 2.4.2 系统环保分析33
• 2.4.3 系统经济比较33-35
• 2.5 本章小结35-37
• 3 湖水直供低温辐射供冷实验设计37-53
• 3.1 实验系统介绍37-42
• 3.1.1 实验建筑工程概况37-38
• 3.1.2 实验空调系统概况38-41
• 3.1.3 实验检测系统概况41-42
• 3.2 实验内容及方法42-49
• 3.2.1 室内空间温度监测44-45
• 3.2.2 室内围护结构表面温度监测45-46
• 3.2.3 室内相对湿度监测46-47
• 3.2.4 辐射表面热流监测47-48
• 3.2.5 系统能耗及供冷量监测48
• 3.2.6 室外气象参数监测48
• 3.2.7 湖水温度监测48-49
• 3.3 实验仪器及误差分析49-52
• 3.3.1 实验测试仪器49-51
• 3.3.2 监测数据误差分析51-52
• 3.4 本章小结52-53
• 4 湖水直供低温辐射供冷实验结果与分析53-95
• 4.1 实验测试数据处理方法53
• 4.2 湖水温度分布53-56
• 4.2.1 湖体初始水温53-55
• 4.2.2 直供工况湖水温度55-56
• 4.3 室内温度分布56-74
• 4.3.1 室内人员活动区域温度分析56-62
• 4.3.2 室内水平温度分析62-69
• 4.3.3 室内垂直温度分析69-74
• 4.4 室内各表面温度分布74-82
• 4.4.1 辐射供冷面板表面温度74-77
• 4.4.2 围护结构内表面温度77-82
• 4.5 毛细管网辐射供冷+新风除湿系统换热分析82-93
• 4.5.1 毛细管网辐射供冷系统总供冷量82-84
• 4.5.2 毛细管网辐射供冷系统有效散热量84-86
• 4.5.3 新风除湿系统除湿量86-90
• 4.5.4 新风除湿系统承担的冷负荷90-93
• 4.6 本章小结93-95
• 5 湖水直供低温辐射供冷系统性能分析95-119
• 5.1 系统运行方案95-102
• 5.1.1 运行时段及室内设定参数95-96
• 5.1.2 实验建筑逐时负荷96-100
• 5.1.3 系统运行方案优化100-102
• 5.2 风冷热泵能效模型102-107
• 5.2.1 建立能效模型102-106
• 5.2.2 验证能效模型106-107
• 5.3 三种供冷方案节能分析107-112
• 5.3.1 湖水直供低温辐射供冷系统夏季能耗107-108
• 5.3.2 风冷热泵+毛细管网系统夏季能耗108-109
• 5.3.3 风冷热泵+风机盘管系统夏季能耗109-111
• 5.3.4 三种供冷方案夏季能耗对比111-112
• 5.4 三种供冷方案环保性分析112-113
• 5.5 三种供冷方案经济比较113-117
• 5.5.1 一次投资成本IC113-115
• 5.5.2 运行成本OC及固定资产净残值RC115-116
• 5.5.3 三种供冷方案经济LCC比较116-117
• 5.6 本章小结117-119
• 6 系统优化及其运行方案119-125
• 6.1 系统及方案优化119-123
• 6.1.1 新风除湿系统辅助供冷系统119-120
• 6.1.2 结合水源热泵系统复合式系统120-121
• 6.1.3 结合风冷热泵系统复合式系统121-122
• 6.1.4 联合土壤直接供冷复合式系统122-123
• 6.2 本章小结123-125
• 7 结论与展望125-127
• 7.1 主要工作与总结125-126
• 7.2 研究与展望126-127
• 致谢127-129
• 参考文献129-133
• 附录133-136
• A. 热电偶校正函数133-135
• B. 作者在攻读学位期间发表的论文目录135
• C. 作者在攻读硕士学位期间获得的专利目录135
• D. 作者在攻读学位期间参与的科研项目135-136

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