地下蓄能和太陽能復合系統(tǒng)工程應用分析

【摘要】： 能源短缺與環(huán)境污染成為當今社會關注的兩大熱點。開發(fā)利用可再生能源和新能源取代傳統(tǒng)的一次石化能源是解決所面臨問題的主要途徑。熱泵作為可再生能源利用的典型代表,具有節(jié)能與環(huán)境保護的廣闊發(fā)展前景,已經(jīng)引起人們的興趣,并得到了迅速的發(fā)展。 在熱泵系統(tǒng)設計過程中,計算機數(shù)值仿真分析和性能預測是現(xiàn)代科技發(fā)展的主要技術手段,可以彌補實驗的局限性和開展更為廣泛的復雜過程分析。它作為數(shù)值實驗方法被科學界認同。為此,本文利用HVACSIM+數(shù)值計算軟件開展熱泵多源系統(tǒng)的開發(fā)設計和性能分析。 本文在傳統(tǒng)的地源熱泵系統(tǒng)中,實施輔助熱源——太陽能集熱,組成太陽能—地源熱泵系統(tǒng)。同時,在應用分析中,提出路面集熱融雪化冰—地源熱泵復合系統(tǒng),希望開創(chuàng)我國路面融雪化冰新技術領域。在此,針對建筑供熱和融雪化冰兩個應用過程進行了設計分析,以及運行模式性能預測分析。通過對兩個應用過程形式的傳熱過程分析,建立了相應各組成單元的數(shù)學模型,利用HVACSIM+軟件分析平臺,開展多因素的系統(tǒng)分析和研究,并著重分析了自然環(huán)境因素的影響規(guī)律和系統(tǒng)運行效能。 本文在建立數(shù)學模型基礎上,編制了HVACSIM+軟件平臺下的太陽能—地源熱泵系統(tǒng)、路面集熱融雪化冰—地源熱泵復合系統(tǒng)的各單元計算模塊,利用系統(tǒng)整合模擬分析,對各種流程形式、集熱融雪化冰的效能進行了分析和時變規(guī)律的研究。在路面集熱融雪化冰過程中,進行了短期、長期融雪化冰過程以及地下蓄能和運行特性分析,并進一步分析了不同降雪量、不同外界環(huán)境溫度、不同地下初始溫度、夏季地下蓄能狀況,以及不同孔井數(shù)等對熱泵系統(tǒng)的影響特性。研究工作為地源熱泵、地下蓄能、太陽能利用及具體工程問題的應用研究奠定了基礎,推動了地源熱泵向更寬的領域發(fā)展。 【關鍵詞】：地下蓄能 太陽能 復合能源 地源熱泵 融雪化冰
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2007
【分類號】：TU831
【目錄】：

• 提要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 課題研究背景與意義9-11
• 1.2 國內外研究狀況11-15
• 1.3 本文主要研究內容15-17
• 第二章 單元模型建立與分析17-44
• 2.1 HVACSIM+軟件概述17-19
• 2.2 地下?lián)Q熱器模型建立19-27
• 2.3 地下?lián)Q熱器單元分析27-31
• 2.4 太陽能集熱器模型建立31-38
• 2.5 太陽能集熱器單元分析38-40
• 2.6 蓄熱水箱模型建立40-42
• 2.7 蓄熱水箱單元分析42-43
• 2.8 本章小結43-44
• 第三章 太陽能與蓄能復合系統(tǒng)應用分析44-56
• 3.1 太陽能—地源熱泵系統(tǒng)概述44
• 3.2 太陽能—地源熱泵系統(tǒng)設計44-45
• 3.3 太陽能—地源熱泵系統(tǒng)運行模式45-49
• 3.4 太陽能—地源熱泵系統(tǒng)分析49-55
• 3.5 本章小結55-56
• 第四章 路面集熱融雪化冰復合系統(tǒng)應用分析56-88
• 4.1 路面集熱融雪化冰—地源熱泵復合系統(tǒng)概述56-57
• 4.2 路面集熱融雪化冰—地源熱泵復合系統(tǒng)設計57-58
• 4.3 融雪化冰傳熱模型建立58-69
• 4.4 融雪化冰系統(tǒng)分析69-87
• 4.5 本章小結87-88
• 第五章 總結與展望88-90
• 5.1 全文總結88-89
• 5.2 工作展望89-90
• 參考文獻90-94
• 摘要94-96
• ABSTRACT96-99
• 致謝99

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