竖埋管地热换热器分区运行对地源热泵系统长期运行的影响

发布时间：2017-03-19 21:05

  本文关键词：竖埋管地热换热器分区运行对地源热泵系统长期运行的影响，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文利用有限长线热源模型,分析集群竖埋管换热器换热；利用DOE-2模型,建立热泵机组数学模型,并与地埋管换热器模型进行耦合计算,得到竖埋管换热器的地埋管出水温度、热泵机组COP、机组最长运行年限、机组制冷(热)量等参数。在此基础上,以夏季负荷大于冬季负荷地区为例,分析地热换热器分区运行对地源热泵系统长期运行的影响。针对地源热泵系统长期运行下的地下土壤热累积问题,本文提出地热换热器分区运行的解决方法,即夏季运行所有地下埋管,冬季只运行相对中心区域埋管。在给定建筑负荷的前提下,对分区运行和不分区运行两种运行方式以及不同的埋管数量进行对比分析。在给定条件下,当夏季建筑负荷与冬季负荷之比在1.5：1至2：1之间时,分区运行的方式能够使地源热泵系统正常平稳运行20年甚至更长时间,而不分区运行的热泵机组未达到使用寿命前就因夏季地埋管出水温度过高而停机保护,无法正常运行。对定地埋管换热器负荷的情况进行了分析计算,也表明对于冬夏季负荷差异较大的系统,分区运行地源热泵系统比不分区运行的有效运行年限长。研究表明,对于冬夏季负荷差别较大的地源热泵系统,采用地埋管分区运行的方式,可在不需增加初投资的情况下,就可以延长地源热泵系统的正常工作年限。分区运行对因地下热量或冷量累积而达不到运行要求的地源热泵系统改造也具有借鉴意义。
【关键词】：地源热泵 热量累积 能耗 分区运行
【学位授予单位】：山东建筑大学
【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
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 地源热泵简介9-13
• 1.1.1 地源热泵概述9-10
• 1.1.2 地源热泵的工作原理10-12
• 1.1.3 地源热泵的分类及特点12-13
• 1.2 国内外研究现状13-16
• 1.3 本文研究的主要内容及意义16-17
• 第2章 地下埋管换热器及热泵机组模型17-25
• 2.1 有限长线热源模型17-18
• 2.1.1 阶跃负荷与迭加原理17-18
• 2.1.2 集群埋管传热模型18
• 2.2 热泵机组DOE-2模型18-21
• 2.3 水泵模型21
• 2.4 耦合计算过程21-23
• 2.5 本章小结23-25
• 第3章 定建筑负荷条件下分区运行对系统长期运行的影响25-36
• 3.1 分区运行介绍25-26
• 3.2 模拟计算参数的设定26-27
• 3.2.1 模拟分析建筑对象26
• 3.2.2 流量及水泵功率设置26-27
• 3.2.3 参数设置27
• 3.3 模拟结果分析27-35
• 3.3.1 系统运行时间、地埋管水温平均温度分析27-31
• 3.3.2 不分区运行失效埋管数分析31-32
• 3.3.4 热泵机组能耗分析32-35
• 3.4 本章小结35-36
• 第4章 定埋管换热器负荷条件下分区运行对系统长期运行的影响36-44
• 4.1 参数设置36
• 4.2 计算流程36-37
• 4.3 结果分析37-43
• 4.3.1 系统运行时间、地埋管出口平均温度分析37-40
• 4.3.2 失效埋管数分析40
• 4.3.3 热泵机组最大制冷制热量40-43
• 4.4 本章小结43-44
• 第5章 结论与展望44-45
• 5.1 主要结论44
• 5.2 课题展望44-45
• 参考文献45-49
• 后记49-50
• 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况50

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