太阳能补偿式土壤源热泵研究
发布时间：2021-12-02 05:02
汉中地区冬季采暖所需的热负荷大于夏季制冷所需的冷负荷,导致冷热负荷不平衡,如果在该地区使用土壤源热泵供暖和制冷,长年累月的运行将会导致周围地下土壤温度降低,长此以往,整个系统的效率会降低,而且也造成土壤热失衡,破坏生态平衡。为了解决这一严重问题,可以考虑在该地区使用太阳能系统对土壤源热泵进行补偿,把太阳能和土壤源热泵联合起来运行,在系统夏季制冷结束后利用太阳能热水系统对土壤进行补热,使土壤温度恢复到初始状态,维持土壤热平衡。本论文在前人研究的基础上,提出了太阳能补偿式土壤源热泵系统。该系统包括太阳能集热系统、地埋管换热系统以及热泵系统。针对该系统,本论文有两种设计模式,模式一:冬季采暖时,土壤源热泵系统和太阳能热泵系统联合供暖,夏季制冷时,采用土壤源热泵系统;模式二:冬季采暖时,单独采用土壤源热泵系统,夏季制冷时采用土壤源热泵系统,九月十月再采用太阳能系统向土壤进行补热。本论文的研究对象是是汉中市汉台区的一栋两层办公楼,运用TRNSYS软件对建筑进行模拟,建立起太阳能补偿式土壤源热泵系统模型,对系统进行了为期10年的动态仿真模拟,根据模拟的数据结果对地下土壤温度的变化、热泵的效率变化以...
【文章来源】：陕西理工大学陕西省
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
土壤源热泵的结构图
图 1-1 土壤源热泵的结构图Fig. 1-1 Schematic diagram of the structure of the ground source heat pump根据地下埋管方式不同，土壤源热泵又分为水平埋管和垂直埋管[14]。在 1930 年开始对水平埋管土壤源热泵进行研究[15]，通常埋设在冻土层以下，埋管深度在 0.5m~2.5m。按埋管的形式分单层埋管和双层埋管两种，相比垂直埋管，水平埋管由于施工简单，造价很低，广泛应用于工程实际中。但水平埋管换热器也存在一定的缺陷，在于其不仅所需要场地比较大，而且会受到浅层土壤的温度和热特性的影响，会随着降雨、季节以及埋深的变化而变化，这不仅对其运行性能造成很大的不稳定性，而且也容易破坏土壤的热平衡，能耗也比较高。其示意图如下图 1-2（a）。相比于水平埋管，垂直埋管占地面积小、受地面环境影响很小，维护费用较低。缺陷在于初期投资费用较高，并且施工人员和设备毕竟匮乏。其示意图如下图 1-2（b）。
第 2 章 汉中地区气候、负荷及蓄能特性汉中地区气候特征汉中地区气候特点构成次课题研究位置定在陕西省汉中市汉台区，位于陕西省西南部，属于亚热带季47-48]，典型的夏季炎热，冬季湿冷地区。除此之外我国夏热冬冷地区还包括陇海岭北部，四川以东，主要有安徽、湖北、江西、湖南、浙江五省，陕西南部，，重庆等十六个城市[47-48]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]土壤源热泵系统地下热失衡的解决措施[J]. 李姝睿,白莉,杨孟乔. 吉林建筑工程学院学报. 2014(04)
[2]Experimental Investigation on System with Combination of Ground-Source Heat Pump and Solar Collector[J]. 胡涛,朱家玲,张伟. Transactions of Tianjin University. 2013(03)
[3]Heat balance of solar-soil source heat pump compound system[J]. 陈金华,包修碧,彭运林,贾宇. Journal of Central South University. 2012(03)
[4]夏热冬冷地区建筑节能存在的问题与研究方向[J]. 钱晓倩,朱耀台. 施工技术. 2012(03)
[5]复合地源热泵系统土壤换热器预测模型研究[J]. 刚文杰,王劲柏. 流体机械. 2012(01)
[6]严寒地区地埋管地源热泵系统设计及运行优化[J]. 刘逸,李炳熙,付忠斌,方明洙. 暖通空调. 2011(08)
[7]我国可再生能源发展现状和前景展望[J]. 韩芳. 可再生能源. 2010(04)
[8]建筑能耗模拟软件的特点及应用中存在的问题[J]. 李骥,邹瑜,魏峥. 建筑科学. 2010(02)
[9]土壤源热泵系统的分析[J]. 王欣红,毕月虹,张华. 太阳能学报. 2009(06)
[10]太阳能-热泵地板供暖系统的热经济性分析[J]. 刘立平,阙炎振,张华. 安徽农业科学. 2009(18)
硕士论文
[1]严寒地区土壤源热泵系统地下土壤热失衡问题分析[D]. 李姝睿.吉林建筑大学 2015
[2]严寒地区太阳能与土壤源热泵耦合技术的分析与研究[D]. 吕中一.哈尔滨工业大学 2015
[3]太阳能—地源热泵耦合系统联合运行模式研究[D]. 张涛.长安大学 2015
[4]严寒地区太阳能—土壤耦合热泵系统研究[D]. 王天宁.吉林建筑大学 2014
[5]夏热冬冷地区混合式地源热泵间歇运行及经济性研究[D]. 蒋仕强.湖南大学 2013
[6]夏热冬冷地区城镇居住建筑冬季室内热环境研究[D]. 孟维庆.西安建筑科技大学 2013
[7]太阳能—土壤源热泵复合系统运行特性研究[D]. 嵇素雯.扬州大学 2013
[8]严寒地区太阳能—土壤源热泵供热系统的分析[D]. 高翠.哈尔滨工业大学 2012
[9]太阳能热耦合热泵干燥系统运行优化研究[D]. 车本佳.华南理工大学 2012
[10]太阳能—热泵供暖系统集成研究[D]. 李洁.河北科技大学 2011
本文编号：3527782
【文章来源】：陕西理工大学陕西省
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
土壤源热泵的结构图
图 1-1 土壤源热泵的结构图Fig. 1-1 Schematic diagram of the structure of the ground source heat pump根据地下埋管方式不同，土壤源热泵又分为水平埋管和垂直埋管[14]。在 1930 年开始对水平埋管土壤源热泵进行研究[15]，通常埋设在冻土层以下，埋管深度在 0.5m~2.5m。按埋管的形式分单层埋管和双层埋管两种，相比垂直埋管，水平埋管由于施工简单，造价很低，广泛应用于工程实际中。但水平埋管换热器也存在一定的缺陷，在于其不仅所需要场地比较大，而且会受到浅层土壤的温度和热特性的影响，会随着降雨、季节以及埋深的变化而变化，这不仅对其运行性能造成很大的不稳定性，而且也容易破坏土壤的热平衡，能耗也比较高。其示意图如下图 1-2（a）。相比于水平埋管，垂直埋管占地面积小、受地面环境影响很小，维护费用较低。缺陷在于初期投资费用较高，并且施工人员和设备毕竟匮乏。其示意图如下图 1-2（b）。
第 2 章 汉中地区气候、负荷及蓄能特性汉中地区气候特征汉中地区气候特点构成次课题研究位置定在陕西省汉中市汉台区，位于陕西省西南部，属于亚热带季47-48]，典型的夏季炎热，冬季湿冷地区。除此之外我国夏热冬冷地区还包括陇海岭北部，四川以东，主要有安徽、湖北、江西、湖南、浙江五省，陕西南部，，重庆等十六个城市[47-48]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]土壤源热泵系统地下热失衡的解决措施[J]. 李姝睿,白莉,杨孟乔. 吉林建筑工程学院学报. 2014(04)
[2]Experimental Investigation on System with Combination of Ground-Source Heat Pump and Solar Collector[J]. 胡涛,朱家玲,张伟. Transactions of Tianjin University. 2013(03)
[3]Heat balance of solar-soil source heat pump compound system[J]. 陈金华,包修碧,彭运林,贾宇. Journal of Central South University. 2012(03)
[4]夏热冬冷地区建筑节能存在的问题与研究方向[J]. 钱晓倩,朱耀台. 施工技术. 2012(03)
[5]复合地源热泵系统土壤换热器预测模型研究[J]. 刚文杰,王劲柏. 流体机械. 2012(01)
[6]严寒地区地埋管地源热泵系统设计及运行优化[J]. 刘逸,李炳熙,付忠斌,方明洙. 暖通空调. 2011(08)
[7]我国可再生能源发展现状和前景展望[J]. 韩芳. 可再生能源. 2010(04)
[8]建筑能耗模拟软件的特点及应用中存在的问题[J]. 李骥,邹瑜,魏峥. 建筑科学. 2010(02)
[9]土壤源热泵系统的分析[J]. 王欣红,毕月虹,张华. 太阳能学报. 2009(06)
[10]太阳能-热泵地板供暖系统的热经济性分析[J]. 刘立平,阙炎振,张华. 安徽农业科学. 2009(18)
硕士论文
[1]严寒地区土壤源热泵系统地下土壤热失衡问题分析[D]. 李姝睿.吉林建筑大学 2015
[2]严寒地区太阳能与土壤源热泵耦合技术的分析与研究[D]. 吕中一.哈尔滨工业大学 2015
[3]太阳能—地源热泵耦合系统联合运行模式研究[D]. 张涛.长安大学 2015
[4]严寒地区太阳能—土壤耦合热泵系统研究[D]. 王天宁.吉林建筑大学 2014
[5]夏热冬冷地区混合式地源热泵间歇运行及经济性研究[D]. 蒋仕强.湖南大学 2013
[6]夏热冬冷地区城镇居住建筑冬季室内热环境研究[D]. 孟维庆.西安建筑科技大学 2013
[7]太阳能—土壤源热泵复合系统运行特性研究[D]. 嵇素雯.扬州大学 2013
[8]严寒地区太阳能—土壤源热泵供热系统的分析[D]. 高翠.哈尔滨工业大学 2012
[9]太阳能热耦合热泵干燥系统运行优化研究[D]. 车本佳.华南理工大学 2012
[10]太阳能—热泵供暖系统集成研究[D]. 李洁.河北科技大学 2011
本文编号：3527782
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