太陽能與能源塔熱泵集成空調(diào)系統(tǒng)研究

【摘要】：近年來，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展也帶動(dòng)著城鎮(zhèn)化建設(shè)腳步越來越快。然而，快速的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和基礎(chǔ)建設(shè)也帶來了過快的能源消耗，在這些能源消耗過程中，空調(diào)能耗占了一定的比重。對(duì)于一套建筑空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，空調(diào)冷熱源設(shè)備是滿足建筑冷熱需求、實(shí)現(xiàn)能源消耗與轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵設(shè)備，空調(diào)冷熱源的性能在很大程度上決定著空調(diào)能耗的多少。因此，合理選擇和設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)冷熱源是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能、降低建筑能耗的重要措施。 本文針對(duì)地處夏熱冬冷地區(qū)某辦公樓建筑的空調(diào)冷熱源節(jié)能改造設(shè)計(jì)了一套集成太陽能供熱、能源塔熱泵系統(tǒng)供熱和蓄熱等技術(shù)的集成空調(diào)系統(tǒng)。文章首先從理論計(jì)算的角度證明了該套空調(diào)系統(tǒng)在夏熱冬冷地區(qū)實(shí)現(xiàn)全年供冷、供熱的可行性。 然后，通過對(duì)相類似工程在同一室外參數(shù)下的局部性能測(cè)試，結(jié)合TRNSYS仿真模擬方法，分析了集成空調(diào)系統(tǒng)在全年4類典型氣候工況及相應(yīng)的最佳運(yùn)行配置條件下的運(yùn)行規(guī)律及制冷、制熱性能，找出了運(yùn)行性能欠佳的工況。 針對(duì)該運(yùn)行性能欠佳的狀況，運(yùn)用CFD數(shù)值模擬方法對(duì)能源塔的換熱構(gòu)造進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，得到了有利于空氣和能源塔對(duì)流換熱的能源塔尺寸配置。 最后，對(duì)該系統(tǒng)的節(jié)能和環(huán)保效益做了定量分析。 文章結(jié)尾在總結(jié)本文研究的基礎(chǔ)上，提出了進(jìn)一步深入研究該系統(tǒng)的幾點(diǎn)建議。 【關(guān)鍵詞】：冷熱源節(jié)能改造 運(yùn)行配置 運(yùn)行規(guī)律 構(gòu)造優(yōu)化 節(jié)能環(huán)保效益分析
【學(xué)位授予單位】：湖南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TU831.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-23
• 1.1 課題背景10-11
• 1.2 研究和應(yīng)用現(xiàn)狀11-18
• 1.2.1 太陽能供熱技術(shù)現(xiàn)狀11-14
• 1.2.2 能源塔熱泵技術(shù)現(xiàn)狀14-17
• 1.2.3 太陽能、能源塔熱泵聯(lián)合供熱技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用現(xiàn)狀17-18
• 1.3 相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)概述18-20
• 1.3.1 TRNSYS 軟件簡(jiǎn)介18
• 1.3.2 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）方法簡(jiǎn)介18-19
• 1.3.3 太陽輻射基礎(chǔ)知識(shí)19-20
• 1.4 課題研究目的與意義20-21
• 1.4.1 研究目的20-21
• 1.4.2 研究意義21
• 1.5 本文研究?jī)?nèi)容21-23
• 第二章 太陽能-能源塔熱泵集成空調(diào)系統(tǒng)模型的提出及換熱理論計(jì)算23-45
• 2.1 夏熱冬冷地區(qū)氣候特征23-25
• 2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)25-26
• 2.3 集成空調(diào)系統(tǒng)的建立26-35
• 2.3.1 太陽能集熱系統(tǒng)與能源塔熱泵系統(tǒng)的容量匹配分析26-28
• 2.3.2 太陽能集熱模塊設(shè)計(jì)28-29
• 2.3.3 能源塔熱泵系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)29-30
• 2.3.4 蓄熱模塊設(shè)計(jì)30-33
• 2.3.5 動(dòng)力設(shè)備的選擇33-34
• 2.3.6 系統(tǒng)運(yùn)行原理34-35
• 2.4 采暖系統(tǒng)模型及換熱理論計(jì)算35-44
• 2.4.1 間接換熱理論計(jì)算模型35-36
• 2.4.2 有溫差水流換熱模型36-37
• 2.4.3 能源塔傳熱傳質(zhì)模型37-41
• 2.4.4 能源塔熱泵系統(tǒng)換熱模型41-42
• 2.4.5 太陽能集熱系統(tǒng)模型42-43
• 2.4.6 系統(tǒng)的熱平衡模型43-44
• 2.5 小結(jié)44-45
• 第三章 系統(tǒng)全年四類典型工況下的運(yùn)行特性分析45-65
• 3.1 測(cè)試方案45-47
• 3.1.1 工況分類45-46
• 3.1.2 測(cè)試對(duì)象與實(shí)驗(yàn)儀器46
• 3.1.3 測(cè)試方法46-47
• 3.2 系統(tǒng)在工況 1 下的運(yùn)行性能47-49
• 3.3 系統(tǒng)在工況 2 下的運(yùn)行性能49-53
• 3.4 系統(tǒng)在工況 3 下的運(yùn)行性能53-58
• 3.5 系統(tǒng)在工況 4 下的運(yùn)行性能58-63
• 3.5.1 能源塔熱泵系統(tǒng)單獨(dú)供熱模式59
• 3.5.2 蓄熱系統(tǒng)單獨(dú)供熱模式59-61
• 3.5.3 熱泵機(jī)組與蓄熱系統(tǒng)串聯(lián)供熱模式61-63
• 3.6 小結(jié)63-65
• 第四章 針對(duì)運(yùn)行性能最差區(qū)間的優(yōu)化設(shè)計(jì)及效果對(duì)比65-74
• 4.1 性能最差工況的原因分析65
• 4.2 采用 CFD 仿真技術(shù)對(duì)能源塔進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化65-73
• 4.2.1 能源塔數(shù)值計(jì)算模型66-68
• 4.2.3 數(shù)值模擬結(jié)果對(duì)比分析68-73
• 4.3 本章小結(jié)73-74
• 第五章 系統(tǒng)的節(jié)能與環(huán)保效益分析74-84
• 5.1 系統(tǒng)的節(jié)能效益分析74-79
• 5.1.1 系統(tǒng)的初投資及回收年限74-75
• 5.1.2 系統(tǒng)的年節(jié)能量75-78
• 5.1.3 壽命周期內(nèi)總節(jié)省費(fèi)用及費(fèi)效比78-79
• 5.2 系統(tǒng)的環(huán)保效益分析79-83
• 5.2.1 大氣有害顆粒物過濾量分析79-82
• 5.2.2 大氣污染物減排量分析82-83
• 5.3 本章小結(jié)83-84
• 第六章 結(jié)論與展望84-86
• 6.1 結(jié)論84-85
• 6.2 展望85-86
• 參考文獻(xiàn)86-89
• 攻讀學(xué)位期間主要成果89-90
• 致謝90

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夏天地鐵是不是又悶又熱？上海開始改造    陸文軍

LS電纜集團(tuán)：中國(guó)9年功告成    李松

預(yù)防“非典”慎開空調(diào)    薛暉

湖南將強(qiáng)行空調(diào)系統(tǒng)衛(wèi)生規(guī)范    湘雯

浮塵天氣汽車空調(diào)勤清潔    車文

毛細(xì)管格柵空調(diào)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真與實(shí)驗(yàn)研究    劉學(xué)來

地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行建模研究及能效分析    雷飛

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