论文题目: 利用水源热泵的低温地热水采暖系统研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 供热,供燃气,通风与空调工程
作者: 张成宇
导师: 张欢
关键词: 水源热泵,地热尾水,低温地热水,寿命周期费用,地板辐射
文献来源: 天津大学
发表年度: 2005
论文摘要: 目前,环境污染、能源匮乏已经是世界各国急待解决的重大问题。随着北京2008年奥运会的申办成功,解决我国城市环境污染问题显得更加迫切;随着经济的快速发展,资源、能源压力越来越重,目前国家大力提倡“建立节约型社会”,节约能源,可再生能源的开发和利用越来越受到重视。地热能是一种清洁可持续利用的能源,我国有着丰富的地热资源。高温地热水可以直接利用,如发电等;而低温地热水,例如40℃左右的地热水以及高温地热一次利用后的地热尾水,常被用来洗浴。如何更好地将这种低品位的能源用于采暖,尤其是怎样结合热泵一起利用,是目前所面临的一大问题。通常水源热泵机组水源侧的进口水温为21℃左右,所以40℃左右的地热水不能直接送入热泵机组。工程中常用的做法是在机组入口前加混水装置,将降温后的地热水与40℃左右的地热水混合,使进口水温达到热泵机组的要求,但是这种做法?损失较大。本课题提出了一种散热器和水源热泵联合运行利用低温地热水的方案。将40℃左右的地热水先经过散热器散热,后经过热泵再次提取热量后排放。经过对混水方案和本课题提出方案的?分析发现,混水方案?损失较大,?效率低于本课题提出方案的10%。本课题还以天津动物园采暖改造工程为例,采用寿命周期分析的方法,研究了散热器和热泵如何经济匹配的问题,合理设置散热器和水源热泵承担热量的比例,使其经济合理。本课题也研究了天津动物园个别特殊馆舍的供暖效果问题,如长颈鹿馆。长颈鹿高为4～6m,地板辐射采暖能否在这个高度层内满足需要的温度?本文利用CFD软件对温度场进行了模拟,模拟结果显示能满足要求,并通过实际测试也验证了这一点。
论文目录:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 地热能概述
1.2 国内外地热水的利用
1.2.1 国外地热水的利用
1.2.2 国内地热水的利用
1.3 水源热泵的技术概况
1.3.1 水源热泵的分类
1.3.2 水源热泵的供暖原理
1.3.3 水源热泵的优越性
1.4 课题研究目的和方法
1.4.1 课题的提出
1.4.2 课题的研究方法
1.5 本论文的架构
第二章 利用低温地热水采暖的不同方案?分析
2.1 两种方案的简介
2.2 两种方案的?分析
2.2.1 ?的概念
2.2.1.1 什么是?
2.2.1.2 水源热泵采暖系统?效率的定义
2.2.2 两种方案热泵系统的?效率
2.2.3 两种方案采暖系统的?效率
2.2.4 两种方案?效率比较
2.3 本章小结
第三章 散热器与水源热泵经济匹配的研究.
3.1 寿命周期费用法简介
3.2 天津动物园概况
3.2.1 天津动物园地热概况
3.2.2 天津动物园改造工程概况
3.2.3 负荷计算
3.2.4 方案设计
3.2.5 方案的优越性
3.3 利用原有散热器时散热器地热水出口温度的确定
3.4 机组选型计算
3.5 能耗计算
3.5.1 天津地区BIN气象参数
3.5.2 能耗分析模型和计算
3.6 散热器和热泵不同匹配比例时的初投资和运行费用
3.7 寿命周期费用分析
3.8 本章小结
第四章 长颈鹿馆地板辐射采暖研究
4.1 地板辐射采暖简介
4.1.1 传热的基本原理
4.1.2 地板辐射在动物园采暖应用中的优越性和必要性
4.2 长颈鹿馆供暖效果模拟
4.2.1 数学模型
4.2.2 模拟结果与分析
4.3 试验验证与理论分析
4.3.1 测试仪器简介
4.3.2 测试结果与分析
4.4 本章小结
第五章 结论与建议
5.1 结论
5.2 不足之处与建议
参考文献
发表论文和科研情况说明
致谢
发布时间: 2007-04-17
参考文献
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