地下蓄能和太阳能复合系统工程应用分析

【摘要】： 能源短缺与环境污染成为当今社会关注的两大热点。开发利用可再生能源和新能源取代传统的一次石化能源是解决所面临问题的主要途径。热泵作为可再生能源利用的典型代表,具有节能与环境保护的广阔发展前景,已经引起人们的兴趣,并得到了迅速的发展。 在热泵系统设计过程中,计算机数值仿真分析和性能预测是现代科技发展的主要技术手段,可以弥补实验的局限性和开展更为广泛的复杂过程分析。它作为数值实验方法被科学界认同。为此,本文利用HVACSIM+数值计算软件开展热泵多源系统的开发设计和性能分析。 本文在传统的地源热泵系统中,实施辅助热源——太阳能集热,组成太阳能—地源热泵系统。同时,在应用分析中,提出路面集热融雪化冰—地源热泵复合系统,希望开创我国路面融雪化冰新技术领域。在此,针对建筑供热和融雪化冰两个应用过程进行了设计分析,以及运行模式性能预测分析。通过对两个应用过程形式的传热过程分析,建立了相应各组成单元的数学模型,利用HVACSIM+软件分析平台,开展多因素的系统分析和研究,并着重分析了自然环境因素的影响规律和系统运行效能。 本文在建立数学模型基础上,编制了HVACSIM+软件平台下的太阳能—地源热泵系统、路面集热融雪化冰—地源热泵复合系统的各单元计算模块,利用系统整合模拟分析,对各种流程形式、集热融雪化冰的效能进行了分析和时变规律的研究。在路面集热融雪化冰过程中,进行了短期、长期融雪化冰过程以及地下蓄能和运行特性分析,并进一步分析了不同降雪量、不同外界环境温度、不同地下初始温度、夏季地下蓄能状况,以及不同孔井数等对热泵系统的影响特性。研究工作为地源热泵、地下蓄能、太阳能利用及具体工程问题的应用研究奠定了基础,推动了地源热泵向更宽的领域发展。 【关键词】：地下蓄能 太阳能 复合能源 地源热泵 融雪化冰
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TU831
【目录】：

• 提要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 课题研究背景与意义9-11
• 1.2 国内外研究状况11-15
• 1.3 本文主要研究内容15-17
• 第二章 单元模型建立与分析17-44
• 2.1 HVACSIM+软件概述17-19
• 2.2 地下换热器模型建立19-27
• 2.3 地下换热器单元分析27-31
• 2.4 太阳能集热器模型建立31-38
• 2.5 太阳能集热器单元分析38-40
• 2.6 蓄热水箱模型建立40-42
• 2.7 蓄热水箱单元分析42-43
• 2.8 本章小结43-44
• 第三章 太阳能与蓄能复合系统应用分析44-56
• 3.1 太阳能—地源热泵系统概述44
• 3.2 太阳能—地源热泵系统设计44-45
• 3.3 太阳能—地源热泵系统运行模式45-49
• 3.4 太阳能—地源热泵系统分析49-55
• 3.5 本章小结55-56
• 第四章 路面集热融雪化冰复合系统应用分析56-88
• 4.1 路面集热融雪化冰—地源热泵复合系统概述56-57
• 4.2 路面集热融雪化冰—地源热泵复合系统设计57-58
• 4.3 融雪化冰传热模型建立58-69
• 4.4 融雪化冰系统分析69-87
• 4.5 本章小结87-88
• 第五章 总结与展望88-90
• 5.1 全文总结88-89
• 5.2 工作展望89-90
• 参考文献90-94
• 摘要94-96
• ABSTRACT96-99
• 致谢99

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