寒冷地区多能互补热泵系统的性能实验研究

发布时间：2022-01-17 09:06

　　我国寒冷或严寒地区占国土面积的70%以上,这些地区一年有1/3的时间需要供暖。目前我国冬季普遍采用的供暖方式有燃煤或燃气锅炉小区集中供暖和以煤炭、天然气、秸秆为燃料的分户式供暖两种,这两种供暖方式能耗高、效率低、污染严重。利用太阳能、生物质能、风能、地热能等可再生能源供暖越来越受到人们的重视。然而,由于太阳能的间歇性和低能量密度,传统空气源热泵在冬季低温条件下系统性能明显下降,因此,空气源热泵或太阳能热泵在我国广大北方地区的推广应用都受到了严重制约。研发经济高效、性能稳定、适用地域广的多能互补热泵系统成为解决这一问题的有效途径。为了利用太阳能、生物质能、空气热能实现冬季供热,本课题研发了一套太阳能-生物质能-空气热能-电能多能互补的热泵系统（MEHP）,并在甘肃省皋兰县搭建了一套多能互补的非直膨式开口系统的实验台,实验研究了冬季气候条件下系统的供热性能,主要研究内容和结果如下：（1）根据两间相邻的10.7m2房间的冬季供暖热负荷,设计并搭建了MEHP系统实验台,在2012年12月份实验研究了空气源模式、太阳能-空气能互补模式和太阳能-生物质能-空气能互补模式等模式下系统的供暖性能。研究... 

【文章来源】：兰州理工大学甘肃省

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

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目录
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 太阳能热利用
        1.2.2 生物质能利用
        1.2.3 热泵技术利用
    1.3 国内外研究现状总结及对本课题的启示
        1.3.1 国内外研究现状总结
        1.3.2 国内外研究现状对本课题的启示
    1.4 本课题研究的目标、内容和意义
        1.4.1 研究目标
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 研究意义
    1.5 本章小结
第2章 MEHP系统实验台的构成及冬季供暖实验
    2.1 MEHP系统的结构及工作原理
        2.1.1 MEHP系统的结构介绍
        2.1.2 MEHP系统的工作原理
    2.2 MEHP系统部件的选型
        2.2.1 供暖目标建筑物热负荷的确定
        2.2.2 水、空气双热源热泵供热子系统
        2.2.3 真空管太阳能集热子系统
        2.2.4 太阳能恒温沼气池子系统
        2.2.5 测量系统
    2.3 MEHP系统冬季供暖性能测试实验方案
    2.4 MEHP冬季供暖实验
        2.4.1 主要性能指标的计算
        2.4.2 空气源模式实验
        2.4.3 太阳能-空气能互补模式实验
        2.4.4 太阳能-沼气-空气能互补模式实验
        2.4.5 一次能源利用率分析
    2.5 本章小结
第3章 MEHP系统的火用分析及综合效益分析
    3.1 MEHP系统的火用分析
        3.1.1 模型假设
        3.1.2 火用分析模型
        3.1.3 计算结果分析
    3.2 MEHP系统的综合效益分析
        3.2.1 系统的经济效益评价
            3.2.1.1 投入费用
            3.2.1.2 热泵收益
            3.2.1.3 经济效益评价方法
        3.2.2 系统的环境效益评价
    3.3 本章小结
结论与展望
    结论
    本课题的创新点
    尚待解决的问题
    展望
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
附录B 攻读学位期间获奖情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]太阳能热利用技术研究进展与对策[J]. 赵军,高留花.  建设科技. 2012(21)
[2]破解建筑节能难题[J]. 江亿.  中国建设信息. 2011(13)
[3]太阳能辅助加热户用沼气池系统设计[J]. 陈志浦,蒙国睿.  节能技术. 2011(03)
[4]实现建筑节能目标的途径选择[J]. 江亿.  北京观察. 2011(05)
[5]直膨式太阳能热泵热水器的仿真分析[J]. 孔祥强,张东,李瑛,杨前明.  太阳能学报. 2010(12)
[6]土壤耦合热泵系统模型试验台设计[J]. 余延顺,张少凡,马娟,杨柳.  南京理工大学学报(自然科学版). 2010(05)
[7]一种三热源热泵热水系统及其节能评价[J]. 杨冬冬,张忠斌,黄虎.  合肥工业大学学报(自然科学版). 2010(09)
[8]太阳能-土壤源热泵优化运行研究[J]. 周国峰,李满峰,范波.  低温与超导. 2010(08)
[9]基于新型太阳能空气源热泵供热系统的热泵性能研究(英文)[J]. 梁彩华,张小松,朱霞,李秀伟.  Journal of Southeast University（English Edition）. 2010(02)
[10]太阳能辅助热泵就仓干燥系统的研究与应用[J]. 代建国,汪喜波,代彦军,魏雷.  太阳能学报. 2010(05)

硕士论文
[1]太阳能与生物质能互补的散热器采暖系统中室内热环境研究[D]. 王磊磊.兰州理工大学 2007
[2]太阳能采暖系统在小城镇住宅建筑中应用技术的研究[D]. 卜亚明.同济大学 2006
[3]太阳能热泵供暖系统优化分析[D]. 葛昕.天津大学 2005
[4]西藏太阳能与水源热泵联合供暖应用研究[D]. 程建国.西南交通大学 2005



本文编号：3594457