一种太阳能—地源热泵联合供热空调系统的性能测试及长期运行预测

【摘要】：本文以天津市某四层建筑的太阳能-地源热泵联合供热空调系统为研究对象，对系统运行参数和运行性能进行了一系列试验测试，并在此基础上运用TRNSYS模拟软件对系统的长期运行做出预测。 该系统分单独的地源热泵(GSHP)系统与太阳能辅助地源热泵(SAGSHP)系统两部分。通过对气象参数、水系统流量和温度、电耗、地温等参数的监测，分析了SAGSHP系统太阳能集热效率、储热效率的变化情况及影响因素，同时研究了GSHP系统和SAGSHP系统运行性能系数（COP）及其能耗分布。 随后，通过Sketchup和TRNSYS软件分别建立了建筑和系统模型，并对该系统短期运行进行了模拟，结果显示所建模型基本合理。在此基础上，进一步模拟了系统10年运行期内性能参数的变化情况，得出GSHP系统和SAGSHP系统长期运行COP及平均地温的变化规律，为进一步开展研究与工程应用打下良好基础。 【关键词】：复合地源热泵 太阳能 性能测试 TRNSYS 长期预测
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TU831.3
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-18
• 1-1 课题研究背景及意义10-11
• 1-2 太阳能-地源热泵系统研究现状11-15
• 1-2-1 国外研究现状11-12
• 1-2-2 国内研究现状12-15
• 1-3 可持续型地源热泵系统研究现状15-16
• 1-4 存在问题16-17
• 1-5 课题研究内容17-18
• 第二章 太阳能-地源热泵联合供暖空调系统性能测试分析18-36
• 2-1 工程概况18
• 2-2 空调系统概况18-23
• 2-2-1 独立 GSHP 系统20
• 2-2-2 SAGSHP 系统介绍20-23
• 2-3 试验系统及方法简介23-26
• 2-3-1 测试内容23-24
• 2-3-2 数据处理方法24-26
• 2-4 测试结果及分析26-35
• 2-4-1 气象数据实验结果26-27
• 2-4-2 集热系统实验结果及分析27-28
• 2-4-3 储热系统实验结果及分析28-29
• 2-4-4 太阳能辅助热泵系统实验结果及分析29-31
• 2-4-5 地源热泵系统制冷季实验结果及分析31-33
• 2-4-6 地源热泵系统供暖季实验结果及分析33-34
• 2-4-7 储热管群地温分析34-35
• 2-5 小结35-36
• 第三章 太阳能-地源热泵联合供热空调系统模拟36-48
• 3-1 模拟软件介绍36-37
• 3-2 建筑负荷物理模型37-38
• 3-3 仿真系统数学模型38-42
• 3-3-1 气象参数40-41
• 3-3-2 集热器模型41
• 3-3-3 蓄热水箱模型41
• 3-3-4 地埋管模型41-42
• 3-3-5 热泵机组模型42
• 3-3-6 控制器模型42
• 3-4 模拟结果与分析42-47
• 3-4-1 冷（热）负荷计算结果42-43
• 3-4-2 集热系统模拟结果43
• 3-4-3 储热系统模拟结果43-44
• 3-4-4 地源热泵系统模拟结果及分析44-45
• 3-4-5 太阳能辅助地源热泵系统模拟结果45-46
• 3-4-6 地温模拟结果与分析46-47
• 3-5 小结47-48
• 第四章 系统长期运行预测48-54
• 4-1 地源热泵系统的长期运行结果预测和分析48-49
• 4-2 太阳能辅助地源热泵系统预测结果与分析49-50
• 4-3 地温场的预测结果与分析50-52
• 4-4 小结52-54
• 第五章 结论和下一步工作54-56
• 5-1 本文主要结论54
• 5-2 下一步工作54-56
• 参考文献56-60
• 致谢60

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