浅层地热能源工程应用和北京地区发展研究分析

【摘要】：人们为了获得最舒适的温度,在这方面做出了巨大的努力,为了获得冬暖夏凉的室内气候,空调在生活中扮演着重要的角色,但是空调本身有一个主要的缺陷,占地面积大,而且消耗大量的电能,为了解决这个问题,人类想到了一种从土壤中获得潜在的能量来满足这种需要的技术,即地源热泵。北京作为我国的首都,近几年空气质量严重下降,雾霾天气增多,经济快速发展的同时,解决环境污染问题、保障人民群众基本生存条件成为了当务之急。建筑耗能是体现在生活的方方面面中,无论是人们在防寒取暖方面,还是在日常的家用电器使用方面,或者与电打交道的电器上面都要不可避免的造成能源的消耗。目前,我国人口数量庞大,人们节能意识薄弱,根据有关部门所做的数据显示,虽然目前我国的建筑能耗在能耗总量中的比例不是很大,但是其所占的份额在不断的攀升,目前占社会总体用能的约30%,建筑能耗中,空调系统作为耗能大户(约占55%-65%),节能与否对于建筑节能起到了十分重要的作用,找到可再生冷热源作为空调的冷热源是非常必要的。 在今年的世界地球日上,上海市的主体是节能减排,大力推广利用浅层地热。在当前能源和环境背景下,合理利用能源、发展可持续能源技术已经成为社会各界人士的共识,大力发展绿色可再生能源,尤其是自然能源已成为能源领域的主流。浅层地热能源与传统能源(煤、石油、天然气等)相比,浅层地温能资源具有分布范围广、储量大、可再生、清洁环保、可用性强和前景广阔特点。分布范围广、储量巨大。浅层地温能资源广泛分布于地球浅表层(地表以下200米范围内)恒温带,不受地域限制,蕴藏量巨大,由于浅层地温能量主要来源于太阳辐射和地球梯度增温,它们均是可再生的能源,开发利用浅层地温能不消耗化石能源,不向大气排放污染物,不污染环境,属于清洁环保能源。 北京位于寒冷地区,寒冷地区夏季需要空调制冷而冬季需要供暖,作为利用典型自然能源浅层地能的供热制冷技术,土壤热泵正好能满足这种要求,土壤源热泵具有高效节能、绿色环保及可再生的特点,得到了国家政策的支持和大力推广。土壤热泵既为用户提供夏季空调制冷的冷源,又能为用户提供冬季空调采暖的热源,所以土壤源热泵可以提供出“低能耗、低运行费用、低排放量、高舒适度”的最佳空调系统形式,对国家的节能和减排起到了促进作用。 本篇文章通过某一土壤热泵工程实例的设计过程和测试结果,说明了土壤热泵设计要点,节能性、经济性等基础数据；也说明了土壤热泵的实际问题,总结规律,为把土壤热泵乃至浅层地热能的实际工程应用在北京地区,严寒地区及全国更广泛地区推广,并在设计和施工方面积累宝贵经验。 本文最后通过大量调查研究摸清了北京地区浅层地温能资源开发利用的现状；查找北京地区浅层地温能资源开发利用工程中存在主要问题；为便于土壤热泵工程进一步在北京地区发展和运行,对已有的工程进行总结,为将来科学合理规划、管理和引导浅层地温能开发利用工作打下坚实的基础。为祖国首都的蓝天尽一点绵薄之力。 【关键词】：可再生能源 土壤热泵 工程应用 浅层地热能源
【学位授予单位】：北京建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TU831;TK529
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 研究的背景和意义9-11
• 1.2 研究课题的提出11-12
• 1.3 国内外在该方向的研究现状及分析12-14
• 1.3.1 土壤源热泵在国外的发展12-13
• 1.3.2 土壤热泵国内研究状况13-14
• 1.4 本课题主要研究目的及意义14-15
• 1.5 本课题主要内容15-17
• 第2章 浅层地热技术基础理论17-25
• 2.1 地热分布17
• 2.2 浅层地温能资源概念17-18
• 2.3 浅层地温能资源基本特点18-20
• 2.3.1 地埋管地源热泵系统的优势所在18-20
• 2.3.2 地源热泵系统的缺点20
• 2.4 浅层地热能-地源热泵系统20-25
• 2.4.1 地埋管地源热泵系统20-21
• 2.4.2 地下水地源热泵系统21-25
• 第3章 浅层地热工程应用25-41
• 3.1 项目概况25-26
• 3.1.1 建筑概况25-26
• 3.1.2 建筑冷热源26
• 3.2 主要设计参数26-29
• 3.2.1 室外设计气象参数26-28
• 3.2.2 室内主要计算参数28
• 3.2.3 空调系统运行时间28
• 3.2.4 建筑外围护结构的热工参数28
• 3.2.5 行业相关规范28-29
• 3.3 负荷计算29-30
• 3.3.1 空调负荷29-30
• 3.4 系统确定30-32
• 3.4.1 系统的原理及特点30-31
• 3.4.2 系统形式的确定31-32
• 3.5 地下换热器的确定32-35
• 3.6 主要设备材料表35-37
• 3.7 运行费用估算及说明37-39
• 3.8 本章小结39-41
• 第4章 北京浅层地热发展状况分析41-49
• 4.1 研究范围41-42
• 4.2 北京地区浅层地温能资源开发利用情况42-49
• 4.2.1 项目类别、数量、服务面积42-45
• 4.2.2 工程分布情况总结45-49
• 结论49-51
• 有待继续研究的内容51-52
• 参考文献52-54
• 攻读工程硕士期间取得的研究成果54-55
• 致谢55

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

浅层地温能开发利用中的关键问题研究    卫万顺;李宁波;冉伟彦;杨俊伟;王泽龙;

南昌地区顶层住宅热环境研究    彭小云;

建筑热环境模拟分析用逐时相对湿度生成方法    高庆龙;杨柳;刘大龙;王丽娟;

中国采暖与空调负荷的分布特征及与外界影响要素的关系    吕思强;永村一雄;井川憲男;

西安实施太阳能建筑一体化规模化供热适宜性研究    刘寅;李安桂;周光辉;

四川省被动式太阳房气候分区探讨    祁清华;冯雅;谷晋川;

居住建筑供暖节能措施    成祖德

住宅建筑设计及使用中的节能    陈荣华

可持续发展与建筑节能    鲍学芳

外墙外保温技术在北方住宅中的应用    张军

建筑节能措施与应用    石国柱;

上海地区多联式空调系统全年动态能耗分析    陈茂科;胡松涛;周睿;王刚;李绪泉;

通信机房(基站)用蒸发冷却空调应用初探    周海东;黄翔;屈元;

蒸发式冷气机在通信基站的适用性分析    周海东;黄翔;屈元;

夏热冬冷地区农村住宅规划的节能策略研究    王翚;杨博超;

平原区浅层地温能可开采资源量评价方法初探    庞炳乾;史云杰;李贵;

郑州地区太阳能资源的特征分析    刘艳军;李玉娜;

建筑节能评价体系的发展与研究方向    田稳苓;王洪福;袁全;

某综合办公大楼地下车库全年自然室温模拟分析    张晓三;李向东;陈启;

热工参数对办公楼建筑能耗影响的模拟研究    丛晓春;杨文斐;

鲁中地区农村住宅热环境现状的模拟分析    亓玉栋;丁鸡昌;杜雨良;

广府传统民居通风方法及其现代建筑应用    曾志辉

集成GUD系统的低能耗建筑设计研究    石峰

蓄冷降温式太阳电池组件材料和热特性的理论与实验研究    秦红

太阳能热风采暖系统与村镇建筑一体化研究    李宪莉

热虹吸管热回收装置传热特性及应用研究    刘挺

季节性蓄热太阳能—土壤耦合热泵系统运行特性及优化    王潇

寒冷地区住宅建筑物综合热惰性的研究    韩莹

长江流域住宅空调技术评价研究    余丽霞

住宅建筑保障室内(热)环境质量的低能耗策略研究    喻伟

聚落空间特征与气候适应性的关联研究    张乾

空调系统经济节能性分析    王海霞

寒冷地区太阳能—空气源热泵系统研究    吴启任

WSAC居住建筑热响应特性的研究    姚微

唐山市公共建筑节能管理研究    党开春

基于CFD风热环境模拟的小区规划方案研究    齐静

华北地区绿色住宅建筑储能及其经济性分析研究    王臻

夏热冬冷地区居住建筑外墙内保温技术适宜性研究    李世元

夏热冬冷地区既有建筑节能改造研究    曾凯

基于太阳能热风的相变墙房间热特性研究    刘馨

蒸压加气混凝土板平面内水平刚度的研究    杨晓艳