新疆地区太阳能地源热泵联合应用研究

【摘要】： 地源热泵技术是可再生能源利用的主要应用方向之一,利用地热能资源进行冬季供暖与夏季制冷,具有良好的节能与环保效益。新疆地区地下土壤导热系数比较低,长时间连续采用地源热泵来供暖,热泵效率必将降低,新疆地区太阳能资源丰富,为了充分利用新疆丰富的太阳能资源和地热资源,宜采用太阳能辅助地源热泵系统进行供暖和制冷。两种能源联合使用,能够互相弥补不足,提高资源利用效率。 本文总结了国内外太阳能地源热泵联合供暖技术的发展现状。在新疆新能源研究所太阳能地源热泵联合应用实验室的基础上,对新疆地区太阳能地源热泵联合应用系统进行全面研究,对系统的运行结果以及系统存在的问题进行分析研究。同时从经济可行性上与其它供暖方式进行对比研究。结果表明:新疆地区太阳能辅助地源热泵供暖的效果良好、经济实用;在新疆地区利用太阳能辅助地源热泵供暖切实可行。 本文的研究为以供暖为主的新疆地区太阳能地源热泵联合应用提供了研究基础,对新疆地区推广太阳能地热能联合利用具有一定的参考价值和实用价值。 【关键词】：太阳能 地源热泵 集热器 联合应用
【学位授予单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TU831.6
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 引言8-10
• 第一章 绪论10-20
• 1.1 研究背景及意义10-14
• 1.1.1 研究背景10-11
• 1.1.2 论文研究的理论及现实意义11-14
• 1.2 国内外概况及发展趋势14-16
• 1.2.1 国外研究及发展现状14-15
• 1.2.2 国内研究及发展现状15-16
• 1.3 地热能和太阳能热利用概况16-19
• 1.3.1 地热能利用概述16-17
• 1.3.2 太阳能热利用概述17-19
• 1.4 研究的主要内容19-20
• 第二章 太阳能地源热泵系统研究20-37
• 2.1 系统结构及组成20-21
• 2.2 太阳能集热器系统研究21-27
• 2.2.1 太阳能集热器的分类21-22
• 2.2.2 太阳能集热器设计原则22-24
• 2.2.3 太阳跟踪器的设计方案24-25
• 2.2.4 太阳能集热器的控制25-27
• 2.3 地源热泵系统研究27-34
• 2.3.1 土壤源换热器传热模型27-28
• 2.3.2 土壤源换热器设计28-32
• 2.3.3 地源热泵机组选择32-33
• 2.3.4 配热系统选择33-34
• 2.3.5 自动控制系统34
• 2.4 系统运行模式34-36
• 2.4.1 制热模式35
• 2.4.2 制冷模式35-36
• 2.4.3 太阳能单独运行模式36
• 2.5 本章小结36-37
• 第三章 应用工程实例37-56
• 3.1 实验室概况及设计要求37-41
• 3.1.1 建筑热负荷计算38-40
• 3.1.2 集热器面积确定40-41
• 3.2 实验室系统组成41-44
• 3.3 实验室控制及数据采集系统44-48
• 3.3.1 控制系统44-46
• 3.3.2 数据采集系统46-48
• 3.4 系统运行情况及分析48-54
• 3.4.1 太阳能对热泵机组COP 的影响49-51
• 3.4.2 系统对地下水及埋管周围土壤温度场的影响51-54
• 3.5 潜在的问题及对策探讨54-55
• 3.5.1 太阳能集热器装置54
• 3.5.2 地源热泵系统54-55
• 3.5.3 地下埋管系统55
• 3.6 本章小结55-56
• 第四章 系统的经济性分析56-66
• 4.1 评价参数56-57
• 4.2 经济性分析57-65
• 4.2.1 集中供暖系统59-60
• 4.2.2 电采暖系统60-62
• 4.2.3 地源热泵单独供暖系统62-64
• 4.2.4 太阳能地源热泵联合供暖系统64-65
• 4.3 本章小结65-66
• 第五章 结论与展望66-68
• 5.1 结论66-67
• 5.2 展望67-68
• 参考文献68-71
• 攻读硕士期间发表的论文71-72
• 致谢72

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