土壤源热泵系统地理管换热器优化设计

论文摘要

随着经济的发展以及人们环保意识的提高,建筑领域中降低空调采暖系统能耗和污染的研究越来越受到重视,地源热泵系统作为一种节能环保的空调系统已受到人们关注。本文对地源热泵系统的负荷理论计算和地埋管换热器的设计进行了比较详细的分析与讨论。首先,准确的建筑物负荷计算是地埋管换热器设计计算的基础,文中介绍了建筑物负荷计算的方法和应用计算软件。并应用地热之星软件对实际工程的逐时负荷进行累加处理,得到地埋管换热器的累计负荷。其次,通过比较地埋管换热器的布置形式,分析了影响地埋管换热器传热的各种因素。第三,建立了基于价值工程分析方法的地埋管换热器的技术经济分析模型,从固定钻孔深度和钻孔个数等方面分析计算了单U25管、单U32管、双U25管和双U32管四种地埋管方案的价值指数,并得出结论：单U型式埋管随钻孔费用的增加其价值系数变小,双U型式埋管反之；钻孔费用和水泵运行费用是影响价值系数的重要因素；双U管通常适用于钻孔费用高、埋管面积紧张的场合：埋管型式的价值系数同钻孔设计深度有较大的联系,双U25型式埋管具有较高的价值系数,是最佳方案；单U25型式埋管的价值系数最低,是最劣方案。文中还以实际工程从计算到施工图进行了讨论和分析,说明双U25管在实际工程中应用的可行性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 热泵简介
• 1.3 空调用地源热泵系统
• 1.3.1 地下水源热泵
• 1.3.2 地表水热泵
• 1.3.3 地埋管地源热泵
• 1.4 地埋管地源热泵的优点
• 1.4.1 节能、运行费用低
• 1.4.2 一机多用,节约设备用房
• 1.4.3 环境效益显著
• 1.4.4 利用再生能源,符合可持续发展战略
• 1.5 国内外研究现状
• 1.5.1 地源热泵国际研究现状
• 1.5.2 地源热泵国内研究现状
• 1.5.3 当前地源热泵系统设计、应用的主要问题
• 1.6 本文研究的主要内容
• 1.6.1 建筑负荷逐时模拟计算
• 1.6.2 地埋管换热器设计计算
• 1.6.3 影响地埋管换热器传热的因素分析
• 1.6.4 单双埋地管的比较
• 1.6.5 双U25管在实际工程中的应用
• 第二章 地源热泵空调系统的设计负荷计算
• 2.1 建筑负荷的计算方法
• 2.2 DEST软件计算建筑负荷
• 2.2.1 DeST软件的特点
• 2.2.2 DeST算例
• 2.2.3 DeST计算结果
• 2.3 地埋管换热器全年累积冷热负荷比的概念
• 2.4 地热之星v3.0"软件
• 第三章 地热换热器传热影响因素
• 3.1 地埋管换热器的布置形式
• 3.1.1 水平埋管和竖直埋管的形式
• 3.1.2 串联方式和并联方式
• 3.2 影响地埋管换热器传热的因素分析
• 3.2.1 工程概况
• 3.2.2 方案设计
• 3.2.3 方案比较
• 3.3 本章主要结论
• 第四章 基于价值工程的单双U换热器选型分析
• 4.1 概述
• 4.2 地埋管价值工程分析模型
• 4.2.1 地埋管比较方案初选
• 4.2.2 功能项目的定义与评价原则
• 4.2.3 功能项目重要程度加权系数fi
• 4.2.4 功能评价系数Fj
• 4.2.5 现实成本系数Ci
• 4.2.6 价值系数Vj
• 4.3 单双U埋管型式的选型分析
• 4.3.1 固定孔深工况
• 4.3.2 固定孔数工况
• 4.4 本章小结
• 第五章 双U25管在实际工程中的应用
• 5.1 冷热负荷计算
• 5.1.1 建筑体系的建立
• 5.1.2 传热系数的确定
• 5.1.3 对房间的定义
• 5.1.4 负荷的生成
• 5.2 机组选型
• 5.2.1 最大吸热量
• 5.2.2 最大释热量
• 5.2.3 冷热负荷校核
• 5.3 室外管线
• 5.4 机房设备及系统形式
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录一
• 附录二
• 附录三