太阳能热泵系统在大型变电站的应用

发布时间：2019-09-23 12:36

【摘要】：目前我国经济发展迅速,但同时能源紧缺、环境污染问题也日益严重,节能减排的重要性逐渐凸显,在这样的背景之下,社会逐渐加强对传统能源的充分利用和对新能源的开发研究。太阳能作为一种绿色、清洁、可再生的能源成为了研究焦点,我国太阳能使用条件十分良好,太阳能的利用也在逐渐增多。基于此背景,本文旨在利用太阳能供暖系统代替传统变电站的供暖系统,降低变电站暖通空调系统运行能耗。本文首先通过研究影响太阳辐射强度的各项因素,利用太阳能热水原理和热泵机组工作原理对利州500kV变电站综合控制楼太阳能加蓄热水池暖通空调系统进行工程设计;并且利用TRNSYS软件对此套系统进行运行情况模拟,通过模拟得到典型天、每周、每月和整个采暖季的运行数据;根据所得数据,分析此套系统在不同时间的运行情况。然后在理论研究的基础上,利用TRNSYS软件,对不同设备参数的太阳能加蓄热水池系统进行模拟,并依据模拟数据对集热器面积、安装倾角和蓄热开始时间等参数进行优化,通过优化分析得到最合适利州变电站综合控制楼的暖通空调系统。最后本文通过初投资分析、节能分析、环保分析及回收年限分析四个方面,研究了太阳能加蓄热水池系统的经济性和环保效果。
【图文】：

主要能源,供暖系统,太阳能

图１．１邋主要能源利用趋势逡逑太阳能采暖有两种形式，一种是主动式太阳能采暖房间，另一种是被动式采暖房间，逡逑主动式太阳能房间是指利用太阳能集热器、水栗、管道、储热设备、散热设备和其他设逡逑备组成的依靠水泵强制循环的供暖系统；被动式是指通过房屋朝向、结构、建筑材料等逡逑处理，使房屋能够吸收、储蓄太阳辐射的热能，作为采暖热源的供暖系统［１（）］。被动式太逡逑阳房基本没有运行消耗，但受到地区、环境等制约，只能部分满足采暖需求。本设计采逡逑用主动式太阳能供暖系统，，太阳能供暖系统在设计时应做到全年综合使用，在采暖期为逡逑建筑物供暖，在非懫暖期为用户提供生活热水或者储存热量。在我国当一个地区全年日逡逑照小时数大于等于１４００小时，且年太阳辐射总量大于等于４１８邋ｋＪ／（ｃｍ２．ａ）时，都适合利逡逑用太阳能供暖系统［１１］，但是太阳能供暖系统设计时需要因地制宜，根据不同地区的太阳逡逑辐射情况进行不同的设计，利用热泵技术［１２］￣［１３］，从而发挥太阳能热水系统的优势。逡逑太阳能热水系统分为太阳能供暖系统和太阳能供生活热水系统，本文研究的方向是逡逑太阳能供暖系统。但由于太阳能产品质量的良莠不齐、政府支持政策的不完善以及设计逡逑

太阳辐射,几何关系,产生影响,角度

图２．１邋对太阳辐射产生影响的各种角度几何关系逡逑２．１．２太阳辐射直射强度逡逑本文使用的气象资料来源于《中国建筑热环境分析专用气象数据集》（此后简称《气逡逑象集》），《气象集》中的气象数据为当地典型气象年的逐时参数。数据包括云量、总辐逡逑射、直射辐射和散射辐射等［３４］。太阳能集热器只能吸收垂直入射到集热器平面的太阳辐逡逑，集热器安装时会设置一定的倾角，所以在计算时，需要将水平面上的太逡逑
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM63;TK519

【参考文献】