高原寒冷地区太阳能-空气源热泵复合供暖系统的应用研究
发布时间：2024-03-08 04:10
高原寒冷地区具有海拔高、气温低、冬季严寒漫长等特点,但高原寒冷地区的太阳辐射较强,日照时间较长,具有丰富的太阳能资源。但太阳能资源具有不稳定性,太阳能供暖系统需要设置辅助热源来保证供暖的连续性,本文将太阳能与空气源热泵相结合,以拉萨某办公建筑为基础,研究太阳能-空气源热泵复合供暖系统在高原寒冷地区的运行特性,对关键性参数进行优化,通过对居住建筑与办公建筑的对比,提出双水箱供暖系统,为太阳能-空气源热泵复合供暖系统在高原寒冷地区的应用提供一定的指导。首先,本文利用DeST软件对以拉萨为代表的高原寒冷地区的室外气候特征以及办公建筑的热负荷进行模拟和分析,为高寒地区办公建筑的供暖系统形式设计提供依据。其次,建立了太阳能-空气源热泵复合供暖系统的数学模型,详细地给出了太阳能集热器、空气源热泵、蓄热水箱、循环水泵及系统控制策略的数学模型。同时,本文给出了太阳能-空气源热泵复合供暖系统的设备选型的计算公式,并对设计工况下的设备进行选型。再次,根据太阳能-空气源热泵复合供暖系统的主要部件的数学模型,选择适合本文所研究系统的TRNSYS部件,建立了太阳能-空气源热泵复合供暖系统的TRNSYS模型,并根...
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 太阳能-空气源热泵复合供暖系统可行性研究
1.2.1 太阳能资源
1.2.2 空气能资源
1.3 国内外研究现状
1.3.1 空气源热泵的国内外研究现状
1.3.2 太阳能空气源热泵复合供暖系统国内外研究现状
1.3.3 存在问题
1.4 本课题研究内容与技术路线
1.4.1 研究内容
1.4.2 技术路线
2 高原寒冷地区建筑供暖负荷特性研究
2.1 室外气候特点分析
2.2 建筑热负荷特性分析
2.2.1 建筑模型建立
2.2.2 建筑能耗模拟结果分析
2.3 太阳能-空气源热泵复合供暖系统介绍
2.4 本章小结
3 太阳能-空气源热泵供暖系统数学模型的建立
3.1 太阳能集热器数学模型
3.1.1 倾斜面上太阳辐射量的计算
3.1.2 集热器的数学模型
3.1.3 平板集热器面积计算
3.2 蓄热水箱数学模型
3.2.1 蓄热水箱的能量平衡方程
3.2.2 蓄热水箱体积计算
3.3 空气源热泵数学模型
3.3.1 空气源热泵性能系数
3.3.2 空气源热泵的选型
3.4 末端及循环水泵的数学模型
3.4.1 末端及循环水泵模型的建立
3.4.2 循环水泵的选型
3.5 系统的控制模型
3.5.1 太阳能集热器侧循环控制
3.5.2 空气源热泵辅助加热控制
3.6 本章小结
4 太阳能-空气源热泵供暖系统运行特性分析
4.1 太阳能-空气源热泵供暖系统模型建立
4.1.1 TRNSYS软件简介
4.1.2 TRNSYS仿真标准部件
4.1.3 TRNSYS系统仿真模型
4.2 太阳能-空气源热泵供暖系统实测分析
4.2.1 工程概况
4.2.2 检测内容
4.2.3 检测仪器
4.2.4 实验数据分析
4.3 太阳能-空气源热泵供暖系统运行特性分析
4.3.1 太阳能与热负荷逐日数据分析
4.3.2 太阳能与热负荷逐月数据分析
4.4 太阳能-空气源热泵复合供暖系统效益分析
4.4.1 系统经济效益分析
4.4.2 系统节能效益分析
4.4.3 系统环保效益分析
4.5 本章小结
5 太阳能-空气源热泵供暖系统优化分析
5.1 正交试验方法的理论研究
5.1.1 正交试验方法简介
5.1.2 正交试验结果分析方法
5.2 太阳能-空气源热泵供暖系统正交试验方案设计
5.2.1 系统试验方案设计
5.2.2 正交试验结果分析
5.3 办公建筑与居民建筑的对比分析
5.4 太阳能-空气源热泵双水箱与单水箱供暖系统对比分析
5.4.1 系统构成
5.4.2 单水箱与双水箱系统对比分析
5.5 本章小结
6 结论与展望
6.1 主要工作与结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
A.作者在攻读硕士学位期间发表的论文题目：
B.作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目：
本文编号：3921988
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 太阳能-空气源热泵复合供暖系统可行性研究
1.2.1 太阳能资源
1.2.2 空气能资源
1.3 国内外研究现状
1.3.1 空气源热泵的国内外研究现状
1.3.2 太阳能空气源热泵复合供暖系统国内外研究现状
1.3.3 存在问题
1.4 本课题研究内容与技术路线
1.4.1 研究内容
1.4.2 技术路线
2 高原寒冷地区建筑供暖负荷特性研究
2.1 室外气候特点分析
2.2 建筑热负荷特性分析
2.2.1 建筑模型建立
2.2.2 建筑能耗模拟结果分析
2.3 太阳能-空气源热泵复合供暖系统介绍
2.4 本章小结
3 太阳能-空气源热泵供暖系统数学模型的建立
3.1 太阳能集热器数学模型
3.1.1 倾斜面上太阳辐射量的计算
3.1.2 集热器的数学模型
3.1.3 平板集热器面积计算
3.2 蓄热水箱数学模型
3.2.1 蓄热水箱的能量平衡方程
3.2.2 蓄热水箱体积计算
3.3 空气源热泵数学模型
3.3.1 空气源热泵性能系数
3.3.2 空气源热泵的选型
3.4 末端及循环水泵的数学模型
3.4.1 末端及循环水泵模型的建立
3.4.2 循环水泵的选型
3.5 系统的控制模型
3.5.1 太阳能集热器侧循环控制
3.5.2 空气源热泵辅助加热控制
3.6 本章小结
4 太阳能-空气源热泵供暖系统运行特性分析
4.1 太阳能-空气源热泵供暖系统模型建立
4.1.1 TRNSYS软件简介
4.1.2 TRNSYS仿真标准部件
4.1.3 TRNSYS系统仿真模型
4.2 太阳能-空气源热泵供暖系统实测分析
4.2.1 工程概况
4.2.2 检测内容
4.2.3 检测仪器
4.2.4 实验数据分析
4.3 太阳能-空气源热泵供暖系统运行特性分析
4.3.1 太阳能与热负荷逐日数据分析
4.3.2 太阳能与热负荷逐月数据分析
4.4 太阳能-空气源热泵复合供暖系统效益分析
4.4.1 系统经济效益分析
4.4.2 系统节能效益分析
4.4.3 系统环保效益分析
4.5 本章小结
5 太阳能-空气源热泵供暖系统优化分析
5.1 正交试验方法的理论研究
5.1.1 正交试验方法简介
5.1.2 正交试验结果分析方法
5.2 太阳能-空气源热泵供暖系统正交试验方案设计
5.2.1 系统试验方案设计
5.2.2 正交试验结果分析
5.3 办公建筑与居民建筑的对比分析
5.4 太阳能-空气源热泵双水箱与单水箱供暖系统对比分析
5.4.1 系统构成
5.4.2 单水箱与双水箱系统对比分析
5.5 本章小结
6 结论与展望
6.1 主要工作与结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
A.作者在攻读硕士学位期间发表的论文题目：
B.作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目：
本文编号：3921988
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/chengjian/3921988.html