长江中下游地区冬季太阳能—土壤源热泵系统的研究

【摘要】：本文对国内外太阳能-土壤源热泵的研究状况和应用水平进行了综合的评述,比较了各热源热泵的优缺点。并针对武汉地区的气候特点,论证了长江中下游地区太阳能-土壤源热泵系统应用的可能性。 在理论方面,运用太阳能集热器的数学模型,对太阳能集热器进行设计计算,并应用能量守恒定律,建立了太阳能保证率的数学模型。采用IGSHPA和NWWA方法对土壤源热泵系统的地下埋管换热器进行了设计计算。在基于Kelvin的线热源理论的基础上,对土壤原始温度场和运行吸热过程的温度场进行了模拟,分析了盘管周围土壤温度场的变化规律。建立了热泵机组的数学模型,对太阳能热泵动态及静态运行工况的运行特性进行了分析,并确定在动态运行工况下,太阳能-土壤源热泵系统在各种运行条件下的运行时间分配比例。并以武汉地区为例进行了模拟,分析了太阳能热泵系统各参数在不同运行工况下的变化情况,得出太阳能热泵在动态运行工况下的运行性能要比静态时好的结论。 由于条件的限制,本文只限于对武汉地区太阳能-土壤源热泵系统的运行工况进行了模拟研究,模拟的结果还有待于试验的验证。 【关键词】：太阳能-土壤源热泵系统 太阳能保证率 动态工况 静态工况
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TU831
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-5
• 符号表5-10
• 1 绪论10-15
• 1.1 课题的意义和目的10-11
• 1.2 国内外在该课题相关领域的研究成果和现状11-13
• 1.3 太阳能-土壤源热泵系统在长江中下游地区利用的可能性13-14
• 1.4 本文的主要工作14-15
• 2 太阳能和太阳能热泵系统15-26
• 2.1 太阳能15-16
• 2.2 太阳辐射的计算16-20
• 2.3 太阳能热泵系统20-21
• 2.4 太阳能集热器21-24
• 2.5 贮热水箱24-25
• 2.6 本章小结25-26
• 3 土壤和土壤源热泵系统26-44
• 3.1 土壤热源的研究26-32
• 3.2 土壤源热泵32-33
• 3.3 热泵机组33-34
• 3.4 地下埋管换热器34-43
• 3.5 本章小结43-44
• 4 太阳能-土壤源热泵系统运行时间分配44-59
• 4.1 -土壤源太阳能热泵系统模型的建立44-45
• 4.2 太阳能-土壤源热泵系统的功能45-46
• 4.3 太阳能热泵单独运行的时间分配46-56
• 4.4 太阳能-土壤源热泵联合运行的时间分配56-57
• 4.5 土壤源热泵运行时间分配57-58
• 4.6 本章小结58-59
• 5 太阳能-土壤源热泵系统模拟结果分析59-64
• 5.1 运行工况的模拟计算59-60
• 5.2 模拟结果分析60-63
• 5.3 各种运行状态下运行时间比例的模拟计算63
• 5.4 本章小结63-64
• 6 总结64-66
• 致谢66-67
• 参考文献67-72
• 附录 1 攻读学位期间发表论文目录72

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