基于Trnsys的养殖场空调系统节能优化仿真研究

发布时间：2023-10-07 19:50

　　随着农村经济结构的调整和国家政策的大力扶持,我国养猪业正快速向规模化、集约化的饲养模式转变,养猪现代化、规模化将是未来的发展趋势。而在现有的饲养管理中,猪舍室内温度是否均衡稳定,将直接影响到仔猪成活率、猪的生长发育及饲料利用率。鉴于本文的养猪场需要消耗大量的地下水和产生大量的排泄物,为实现能源的可循环利用,本文分别采用地下水源热泵和生物质源热泵作为猪舍空调系统的冷热源。此外,猪舍内存在大量氨气,不宜采用湿工况空调末端,故采用毛细管辐射网栅作为空调系统的末端设备。本文以分娩猪舍为研究对象,首先基于Trnsys软件搭建分娩猪舍建筑模型,模拟了冬夏季空调冷热负荷,验证了毛细管网模型的准确性,并分别探讨了供水温度、供水流量对室内温度及毛细管网辐射末端制冷能力的影响。模拟分析显示,毛细管网的供水温度每降低1℃,单位面积制冷量大致增加4.38W/m²,室内温度大致降低0.63℃,而供水流量对毛细管网供冷能力的改善并不明显。然后通过ANSYS软件建立了生物质池下的土壤模型,分析了生物质池下全年土壤垂直温度变化情况,为空调系统的仿真模拟提供了水平埋管处周围土壤温度的逐时变化数据。...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
主要符号说明
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 毛细管辐射空调系统研究
        1.2.2 水平埋管换热器研究
        1.2.3 猪舍人工环境营造技术研究
    1.3 本文主要研究内容
第二章 毛细管辐射空调系统及相关数学模型
    2.1 辐射末端系统简述
    2.2 地源热泵系统简述
    2.3 主要部件的数学模型
        2.3.1 房间热平衡模型
        2.3.2 毛细管换热模型
        2.3.3 热泵模型
        2.3.4 室内作用温度模型
    2.4 本章小结
第三章 猪舍空调负荷仿真模拟
    3.1 Trnsys软件简介
    3.2 Trnsys模块简介
    3.3 工程概况
    3.4 空调设计参数
        3.4.1 温度
        3.4.2 母猪显热负荷及通风量
    3.5 空调负荷模型搭建及模拟分析
    3.6 本章小结
第四章 毛细管网参数设计
    4.1 毛细管网流量设计及换热模型验证
    4.2 毛细管网供水参数分析
        4.2.1 毛细管供水温度分析
        4.2.2 毛细管供水流量分析
    4.3 本章小结
第五章 生物质池下土壤温度场的数值模拟
    5.1 ANSYS软件简介
    5.2 土壤初始温度分布
    5.3 生物质池下土壤模型建立
        5.3.1 输入参数
        5.3.2 土壤模型建立
    5.4 不同埋深处土壤垂直温度分析
    5.5 本章小结
第六章 猪舍空调系统节能优化设计
    6.1 地下水直供式辐射空调系统
    6.2 地下水源热泵+毛细管栅辐射空调系统
        6.2.1 水文地质条件
        6.2.2 设备选型
        6.2.3 夏季工况模拟分析
        6.2.4 冬季工况模拟分析
    6.3 地下环路式辐射空调系统
        6.3.1 设备选型
        6.3.2 水平埋管长度确定
        6.3.3 最佳埋管深度确定
    6.4 地埋管对猪舍温室气体CH4排放影响
        6.4.1 输入参数
        6.4.2 水平单管换热模型建立
        6.4.3 生物质池底部温度模拟分析
    6.5 本章小结
第七章 空调系统节能分析
    7.1 生物质源热泵系统与土壤源热泵系统对比分析
        7.1.1 夏季工况模拟分析
        7.1.2 冬季工况模拟分析
    7.2 土壤温度恢复情况探讨
    7.3 各空调系统对比分析
    7.4 本章小结
第八章 结论与展望
    8.1 全文总结
    8.2 创新点
    8.3 展望
参考文献
个人简历 在读期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3852393