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太阳能—地源热泵同井取蓄热系统模拟研究

发布时间:2018-05-04 04:20

  本文选题:太阳能-地源热泵 + 同井取蓄热 ; 参考:《华中科技大学》2015年硕士论文


【摘要】:本文在传统地源热泵的基础上,提出供热工况下的取蓄热同井太阳能-土壤源热泵系统,太阳能释热地埋管与地源热泵取热地埋管处于同一个井中,在供热工况下,太阳能系统和地源热泵系统协同工作,在取热的同时对土壤进行蓄热,从而起到调节土壤温度的作用,避免地源热泵因长期工作使土壤温度持续下降而导致系统失效的隐患。本文提出了取、蓄热同井太阳能-地源热泵系统的基本结构,基于武汉地区实际建筑物的冬季负荷,重点探讨该系统在供热工况下对土壤蓄热情况的影响,以及地埋管周围土壤温度分布的变化规律,结合Fluent模拟软件,对地埋管中与周围土壤的传热过程以及这一过程中土壤温度分布随时间变化情况进行数学模拟计算。以此分析察取、蓄热同井太阳能-地源热泵系统的实际供热效果。基于实际建筑热负荷,本文分别对蓄热期(10~11月)、建筑热负荷较小的供热期(12月,初冬季节)、建筑热负荷较大的供热期(1.15~2.15,深冬季节),给出系统在不同时期的运行方式,并与传统双U型地源热泵的运行效果进行对比分析。同时,结合办公楼建筑工作日和周末运行情况的不同,分析取、蓄热同井供热系统针对办公楼建筑所展现出的优劣性。通过观察与分析,可以得出以下结论:本文提出的取、蓄热同井太阳能-地源热泵系统较之传统地源热泵系统将对土壤温度具有更显著的调节作用,供热系统长期运行时,系统也将保持更高的工作效率,同时有效避免传统地源热泵因长期使用造成土壤温度下降,导致系统失效的状况;针对办公类建筑的使用情况,还可以利用周末时间对土壤进行回热调节,具有灵活的供热方式。
[Abstract]:Based on the traditional ground source heat pump (GSHP), this paper proposes a solar-ground source heat pump system with the same well as the ground source heat pump (GSHP) in the same well under the condition of heating, and under the condition of heating, the solar-heat release ground tube is in the same well as the ground-source heat pump (GSHP). The solar energy system and the ground source heat pump system work together to store heat on the soil at the same time so as to regulate the soil temperature and avoid the hidden trouble that the ground source heat pump will cause the system failure because of the continuous decline of the ground temperature for a long time. In this paper, the basic structure of the solar-ground source heat pump system is presented. Based on the winter load of the buildings in Wuhan area, the influence of the system on the soil heat storage under the condition of heating is discussed. And the variation law of soil temperature distribution around the buried pipe, combined with the Fluent simulation software, the heat transfer process of the soil in and around the buried pipe and the variation of soil temperature distribution with time in this process were calculated by mathematical simulation. The actual heating effect of the solar-ground source heat pump system in the same well is analyzed. Based on the actual building heat load, this paper gives the operation mode of the system in different periods, such as the heat storage period from October to November, the heat supply period with low building heat load (December, early winter season), the heat supply period with large building heat load (1.15 ~ 2.15) and the deep winter season. And compared with the operation effect of the traditional double U type ground source heat pump. At the same time, according to the difference of office building operation on weekdays and weekends, the advantages and disadvantages of heat storage and heating system for office buildings are analyzed. Through observation and analysis, the following conclusions can be drawn: the solar-ground source heat pump system proposed in this paper will have a more significant regulating effect on the ground temperature than the traditional ground source heat pump system, and the heating system will operate for a long time. The system will also maintain higher working efficiency, and effectively avoid the traditional ground source heat pump caused by the long-term use of soil temperature decline, resulting in system failure; for the use of office buildings, It is also possible to use weekend time to regulate soil heat with flexible heating methods.
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TU83

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本文编号:1841559

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