蘭州地區(qū)太陽(yáng)能-地源熱泵復(fù)合系統(tǒng)模擬研究.pdf

1、和常規(guī)的供熱方式相比，采用地源熱泵系統(tǒng)供暖具有運(yùn)行費(fèi)用低、低碳排放和環(huán)境友好型等諸多優(yōu)點(diǎn)。迫于環(huán)境和能源的壓力，地源熱泵的使用和推廣日益受到人們的關(guān)注，但在北方寒冷地區(qū)，一些賓館類典型建筑的熱負(fù)荷遠(yuǎn)大于冷負(fù)荷，使得常規(guī)地源熱泵系統(tǒng)的地埋管吸熱量遠(yuǎn)大于排熱量，土壤的溫度持續(xù)下降，地源熱泵的性能在運(yùn)行年限內(nèi)逐漸下降甚至失效，影響其在北方地區(qū)的推廣。為了解決這一問(wèn)題，本文提出了適用于蘭州地區(qū)的太陽(yáng)能-地源熱泵復(fù)合系統(tǒng)，并用TRNSYS軟件進(jìn)行

2、了優(yōu)化研究，該系統(tǒng)分別使用兩個(gè)井群進(jìn)行太陽(yáng)能跨季度蓄熱和供冷，避免了使用一個(gè)井群時(shí)，太陽(yáng)能蓄熱過(guò)程影響熱泵在供冷季的性能。
　　本文首先對(duì)蘭州地區(qū)某一賓館建筑的全年逐時(shí)負(fù)荷進(jìn)行了模擬分析，對(duì)當(dāng)?shù)氐奶?yáng)輻射情況也做了分析說(shuō)明，為后續(xù)太陽(yáng)能-地源熱泵系統(tǒng)的模擬研究奠定基礎(chǔ)。本文描述了太陽(yáng)能-地源熱泵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，并對(duì)太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)的控制參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化研究，得出了蓄熱和供熱設(shè)定溫度、集熱系統(tǒng)開啟和停止溫度、集熱器進(jìn)出口溫差等控制參數(shù)的

3、優(yōu)化值。
　　本文以模擬年限內(nèi)地埋管換熱器在冬季的最低出水溫度大于3.5℃為衡量指標(biāo)，確定了不同鉆孔數(shù)下所需的最小集熱器面積，并通過(guò)靜態(tài)分析地埋管鉆孔數(shù)和最小集熱器面積的初投資，得出了基準(zhǔn)建筑的最優(yōu)鉆孔數(shù)。本文還對(duì)集熱器面積增大時(shí)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行性能的影響進(jìn)行了研究，通過(guò)分析地埋管吸熱排熱的不平衡率和太陽(yáng)能在冬季的供暖保證率等參數(shù)，確定了基準(zhǔn)建筑的最優(yōu)集熱器面積。最后對(duì)空調(diào)井群土壤溫度場(chǎng)和熱泵的運(yùn)行特性進(jìn)行了分析，研究結(jié)果表明，空調(diào)井群