地源热泵的TRNSYS模拟与实验研究

论文摘要

针对天津地区某建筑物的地源热泵示范实验系统,以TRNSYS程序为平台,采用GHP library模块和HVAC library模块,建立模型对地源热泵系统进行模拟研究。以TRNSYS为平台组建建筑物的系统模型,对建筑物的冷、热负荷和室内环境进行模拟研究,通过对其负荷特点的分析,得出地源热泵系统冷、热源的设计原则。模拟冬季、夏季热泵机组的蒸发器、冷凝器供/回水温度,热泵机组性能系数(COP),地下埋管换热器的平均地温、埋管的排热量及其变化趋势。得出夏季排热负荷约是冬季吸热负荷的2.18倍,地下土壤的冷、热量不平衡。将TRNSYS模拟结果与实验进行验证分析,完善TRNSYS模拟的准确性,为地源热泵的推广应用提供理论指导。在原有模型基础上进行优化分析,通过设置温度控制信号的方法,监测室内温度变化并控制地源热泵系统的启/停,得到系统能耗,对比分析节能运行策略。得出夏季将温度稳定在27℃,并对热泵进行温度控制有利于节能。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景与意义
• 1.2 课题研究现状
• 1.2.1 地源热泵研究发展现状
• 1.2.2 地源热泵TRNSYS仿真研究现状
• 1.3 本文主要研究内容
• 第二章 地源热泵与TRNSYS仿真原理
• 2.1 地源热泵空调系统
• 2.1.1 工程概况
• 2.1.2 建筑物的设计负荷
• 2.1.3 水源热泵机组的选择
• 2.1.4 地下埋管与水环路系统
• 2.1.5 地下埋管换热能力计算
• 2.2 地源热泵TRNSYS仿真
• 2.2.1 TRNSYS软件简介
• 2.2.2 地源热泵TRNSYS程序包的设置
• 2.3 本章小结
• 第三章 地源热泵TRNSYS模拟与实验研究
• 3.1 地源热泵TRNSYS模型
• 3.1.1 一层大厅模拟
• 3.1.2 各办公室房间模拟
• 3.2 建筑物末端负荷计算
• 3.2.1 建筑物能耗分析
• 3.2.2 数学模型
• 3.2.3 设计工况
• 3.2.4 模拟分析
• 3.3 地源热泵实验
• 3.3.1 数据采集与监控系统
• 3.3.2 实验结果与分析
• 3.4 热泵系统的能量优化
• 3.4.1 设控制信号
• 3.4.2 不同温度下能耗的比较
• 3.5 本章小结
• 第四章 结论与建议
• 4.1 结论
• 4.2 进一步研究工作建议
• 参考文献
• 致谢