长沙地区太阳能—土壤源热泵热水系统运行模拟研究
长沙地区太阳能—土壤源热泵热水系统运行模拟研究【摘要】:太阳能和地热能都是地球上广泛分布的清洁可再生能源,如何对它们进行更有效的开发利用已成为全球的研究热点,建筑中是重要的应用领域
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TU822
【目录】:
- 摘要5-6
- Abstract6-11
- 第1章 绪论11-17
- 1.1 课题的研究背景和意义11-13
- 1.2 国内外应用发展及研究现状13-16
- 1.2.1 国外研究现状13-14
- 1.2.2 国内研究现状14-16
- 1.3 本文研究目的与内容16-17
- 1.3.1 研究目的16
- 1.3.2 研究内容16-17
- 第2章 热水系统分析模型建立17-28
- 2.1 热水需求量的确定17-18
- 2.1.1 全天热水供应系统的设计小时耗热量17
- 2.1.2 定时热水供应系统的设计小时耗热量17-18
- 2.1.3 设计小时热水量18
- 2.2 热水使用的时间分配18
- 2.3 太阳能热水系统设备的选型计算18-20
- 2.3.1 太阳能集热器的选型计算18-19
- 2.3.2 太阳能贮热水箱的容积计算19
- 2.3.3 太阳能集热系统循环水泵计算19-20
- 2.4 土壤源热泵热水系统设备的选型计算20-21
- 2.4.1 热泵机组的选型计算20
- 2.4.2 热泵机组贮热水箱的容积计算20
- 2.4.3 埋地换热器的长度计算20-21
- 2.5 生活热水项目工程概况21-22
- 2.5.1 工程概况21
- 2.5.2 自来水温度21-22
- 2.5.3 气象参数22
- 2.6 分析模型设计计算22-27
- 2.6.1 设计小时耗热量与热水量22-24
- 2.6.2 太阳能集热器的面积24
- 2.6.3 太阳能贮热水箱的容积24
- 2.6.4 太阳能集热系统循环水泵流量24
- 2.6.5 热泵机组的设计小时供热量24-25
- 2.6.6 热泵机组贮热水箱的容积25
- 2.6.7 埋地换热器的总长度25
- 2.6.8 分析模型各项计算结果的汇总25-26
- 2.6.9 分析模型热水需求的模式26-27
- 2.7 本章小结27-28
- 第3章 系统动态仿真平台介绍28-32
- 3.1 TRNSYS 软件简介28-29
- 3.2 仿真模型部件介绍29-31
- 3.3 本章小结31-32
- 第4章 土壤源热泵热水系统特性模拟分析32-41
- 4.1 土壤源热泵热水系统的基本情况32-33
- 4.2 各主要因素对于系统能效的影响分析33-39
- 4.2.1 贮热水箱容积对于系统能效的影响分析33-35
- 4.2.2 埋管总长度对于系统能效的影响分析35-36
- 4.2.3 设计用水定额对于系统能效的影响分析36-38
- 4.2.4 设计供水温度对于系统能效的影响分析38-39
- 4.3 系统长期运行分析39
- 4.4 本章小结39-41
- 第5章 太阳能热水系统特性模拟分析41-50
- 5.1 太阳能热水系统的分类41-42
- 5.2 太阳能热水系统的基本情况42-43
- 5.3 各主要因素对于系统能效的影响分析43-47
- 5.3.1 集热器面积对于系统能效的影响分析43-45
- 5.3.2 贮热水箱容积对于系统能效的影响分析45-46
- 5.3.3 设计用水定额对于系统能效的影响分析46
- 5.3.4 设计供水温度对于系统能效的影响分析46-47
- 5.4 系统长期运行分析47-48
- 5.5 本章小结48-50
- 第6章 太阳能-土壤源热泵系统研究及优化50-73
- 6.1 太阳能-土壤源热泵热水系统的分类50-51
- 6.2 太阳能-土壤源热泵热水系统的基本情况51-53
- 6.2.1 系统原理51
- 6.2.2 运行工况分析51-52
- 6.2.3 系统控制方式52
- 6.2.4 系统技术特点52-53
- 6.3 系统最佳匹配研究53-61
- 6.3.1 长沙地区日总辐射量和月总辐射量54
- 6.3.2 长沙地区集热器面积与机组容量的最佳匹配54-61
- 6.4 系统跨季节储热的优化研究61-64
- 6.5 系统效益分析64-71
- 6.5.1 节能效益分析64-65
- 6.5.2 环保效益分析65-66
- 6.5.3 经济效益分析66-71
- 6.6 本章小结71-73
- 总结与展望73-76
- 论文总结73-74
- 工作展望74-76
- 参考文献76-81
- 致谢81-82
- 附录 A (攻读硕士学位期间所参与科研项目)82
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