發(fā)布時(shí)間：2018-05-12 14:01

  本文選題：地源熱泵 + 交替運(yùn)行�。� 參考：《重慶大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：節(jié)能和環(huán)保日益成為社會(huì)發(fā)展的主流趨勢(shì),而地源熱泵就是能有效節(jié)約能源、減少大氣污染和二氧化碳排放的供熱和空調(diào)新技術(shù)。進(jìn)入21世紀(jì)以來,地源熱泵在我們國家得到了廣泛、迅速的發(fā)展,但是這種技術(shù)在發(fā)展的過程中遇到了很多的問題。土壤的熱失衡就是其中一個(gè)非常重要的問題。本文以遵義某高校兩棟建筑為對(duì)象,這兩棟建筑的空調(diào)系統(tǒng)交替共用一套地源熱泵系統(tǒng),地源熱泵白天供能教學(xué)樓,夜晚供學(xué)生公寓樓使用。利用TRNSYS軟件對(duì)其地源熱泵系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行下的土壤熱平衡問題進(jìn)行了分析。本文首先對(duì)土壤溫度特性進(jìn)行了研究,通過恒熱流熱響應(yīng)試驗(yàn)確定了土壤的熱物性參數(shù),結(jié)合土壤溫度分布計(jì)算式對(duì)土壤溫度分布及變化規(guī)律進(jìn)行了分析,計(jì)算值與試驗(yàn)值相符合;然后建立負(fù)荷計(jì)算模型,對(duì)教學(xué)樓、學(xué)生公寓樓及兩棟建筑空調(diào)系統(tǒng)交替運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)的全年動(dòng)態(tài)負(fù)荷進(jìn)行了計(jì)算分析。利用TRNSYS軟件模擬地源熱泵系統(tǒng)的長(zhǎng)期運(yùn)行,并對(duì)埋管區(qū)土壤平均溫度、熱泵機(jī)組源側(cè)進(jìn)/出口溫度、熱泵機(jī)組負(fù)荷側(cè)進(jìn)/出口溫度、熱泵機(jī)組COP的變化進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:本系統(tǒng)存在明顯的冷熱不平衡,運(yùn)行10年埋管區(qū)土壤平均溫度升高了9.34℃,對(duì)地源熱泵系統(tǒng)的長(zhǎng)期運(yùn)行是非常不利的;熱泵機(jī)組源側(cè)進(jìn)/出口年平均溫度有上升趨勢(shì);熱泵機(jī)組夏季COP不斷降低,冬季COP則有所升高。分別對(duì)教學(xué)樓和學(xué)生公寓樓空調(diào)系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行時(shí)的模型進(jìn)行模擬分析,結(jié)果表明,系統(tǒng)都存在熱失衡問題。與交替運(yùn)行系統(tǒng)模擬結(jié)果對(duì)比發(fā)現(xiàn),雖然交替運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)全年累積釋熱量與吸熱量的平衡性優(yōu)于教學(xué)樓空調(diào)系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行時(shí),但由于交替運(yùn)行系統(tǒng)每周運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng),運(yùn)行10年,其土壤溫升最大。因此,地源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)土壤的溫度場(chǎng)的改變有很大的影響。交替運(yùn)行模式下土壤溫度、熱泵機(jī)組COP的變化最大,不利于系統(tǒng)的運(yùn)行,但交替運(yùn)行系統(tǒng)可以節(jié)省30.9%的初投資,實(shí)際中應(yīng)綜合技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等因素來確定項(xiàng)目方案。工程設(shè)計(jì)中不能僅依據(jù)全年累積釋熱量、吸熱量平衡來判斷系統(tǒng)的熱平衡性,也要考慮運(yùn)行時(shí)間的影響。對(duì)影響地源熱泵系統(tǒng)熱平衡的因素進(jìn)行了模擬分析,地埋管井間距對(duì)減小土壤熱失衡有明顯影響,地埋管埋深、管徑對(duì)土壤溫度場(chǎng)的變化也有影響。最后針對(duì)本項(xiàng)目存在的熱失衡問題,提出了一些優(yōu)化建議。建議本系統(tǒng)及符合條件的項(xiàng)目采用交替運(yùn)行地源熱泵空調(diào)+熱水系統(tǒng),考慮熱水負(fù)荷后,系統(tǒng)運(yùn)行10年,埋管區(qū)土壤溫度升高了1.15℃,COPC降低了約2.5%,COPH增加了1%,都在可以接受的范圍,因此,由地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)承擔(dān)生活熱水的方案是可行的。系統(tǒng)承擔(dān)熱水生活后并不會(huì)造成投資顯著增加,而且學(xué)校的熱水系統(tǒng)運(yùn)行成本會(huì)降低很多。建議采用交替運(yùn)行模式地源熱泵系統(tǒng)+冷卻塔復(fù)合系統(tǒng),采用冷卻塔輔助散熱也可以完全消除土壤的熱失衡,減少系統(tǒng)的初投資。
[Abstract]:This paper makes an analysis on the heat balance of the ground source heat pump system . The results show that the heat balance of the source side of the heat pump unit is higher than that of the air conditioning system . The system runs for 10 years , the soil temperature of the buried pipe area is increased by 1.15 鈩，

本文編號(hào)：1878894