太阳能辅助供暖的土壤源热泵系统研究

论文摘要

我国地域广阔,蕴藏着丰富的地表浅层地能资源和太阳能资源,在建筑中因地制宜地采用不同形式的地源热泵和太阳能热泵技术进行采暖和空调,可有效地促进建筑节能水平的提高和人民生活水平的改善,既节约了能源,又保护了环境,符合国家资源和环境战略。本文利用太阳集热器把太阳能转变成热能,生产热水供热或供生活热水,进行了以下工作:（1）综述了建筑能耗的发展趋势,概述了土壤源热泵国内外的研究进展,提出了本文的主要研究内容;（2）阐述了土壤源热泵的相关理论,主要包括地源热泵分类及热泵节能的含义、土壤源热泵的原理以及优点等;（3）分析了太阳能的特点、太阳辐射的计算、太阳能集热器效率和面积的确定,另外对太阳能集热器进行了简单的介绍;（4）对燃煤锅炉房+户式中央空调、空气源热泵系统+电加热锅炉、土壤源热泵系统、土壤源热泵系统+太阳能辅助供暖四种方案能耗及运行费用进行对比分析,从而得出土壤源热泵系统+太阳能辅助供暖为最优方案;（5）给出了全文的结论,并对未来发展前景进行了展望。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 前言
• 一、项目研究的目的和意义
• 二、土壤源热泵国内外研究状况
• 三、本文主要研究内容
• 第一章 土壤源热泵相关理论
• 1.1 地源热泵分类及热泵节能的含义
• 1.2 土壤源热泵技术介绍
• 1.3 土壤源热泵的优势
• 1.3.1 土壤源热泵的系统形式及分类
• 1.3.2 水源热泵
• 1.4 本章小结
• 第二章 太阳能和太阳能集热器
• 2.1 太阳能
• 2.2 太阳辐射的计算
• 2.2.1 太阳有关角度计算
• 2.2.2 月平均日总辐射量的计算
• 2.2.3 由水平面上日总量估算小时辐射量
• 2.2.4 由水平面上的辐射量计算倾斜面上的辐射量
• 2.3 太阳能集热器
• 2.3.1 太阳能集热器的效率
• 2.3.2 太阳能集热器面积的确定
• 2.4 本章小结
• 第三章 经济分析
• 3.1 系统冷热源方案的选择与分析
• 3.1.1 负荷计算
• 3.1.2 方案的选择
• 3.2 设备的选型
• 3.3 各方案全年运行能耗
• 3.4 各方案的一次能耗及一次能耗利用率
• 3.5 各方案对环境的影响
• 3.6 土壤地下换热器的计算
• 3.6.1 计算地下传热量
• 3.6.2 确定管材及埋管管径
• 3.6.3 确定竖井埋管管长
• 3.6.4 确定竖井数目及间距
• 3.6.5 采用太阳能集热器后竖井个数
• 3.7 各方案经济性分析
• 3.7.1 初投资的计算
• 3.7.2 年运行费用的计算
• 3.7.3 动态费用年值法比较
• 3.8 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 详细摘要