本文關(guān)鍵詞：低能耗建筑中地源熱泵系統(tǒng)貢獻(xiàn)率研究

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【摘要】：近年來(lái),能源環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)峻,由于建筑能耗占總能耗的比例較大,建筑節(jié)能成為當(dāng)前世界各國(guó)節(jié)能減排的重點(diǎn)方向。隨著建筑節(jié)能技術(shù)的發(fā)展,各國(guó)建筑相對(duì)節(jié)能率以及主要圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能標(biāo)準(zhǔn)限值逐漸提升。合理高效的使用地源熱泵等可再生能源技術(shù)成為實(shí)現(xiàn)建筑能耗大幅降低目標(biāo)的重要技術(shù)手段。我國(guó)地域遼闊,各氣候區(qū)差異很大,地源熱泵系統(tǒng)在不同氣候區(qū)不同節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)下的建筑中的應(yīng)用情況差異很大。研究地源熱泵系統(tǒng)在不同節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)建筑中的貢獻(xiàn)率,對(duì)于指導(dǎo)地源熱泵系統(tǒng)的合理利用具有重要意義。針對(duì)上述目標(biāo),本文選擇嚴(yán)寒地區(qū)、寒冷地區(qū)及夏熱冬冷地區(qū),分別建立了節(jié)能65%及節(jié)能80%的小型辦公建筑模型并分析其負(fù)荷特性。梳理地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法,建立地源熱泵系統(tǒng),研究不同容積率下地源熱泵系統(tǒng)適用性及不同節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)下地源熱泵系統(tǒng)的貢獻(xiàn)率。負(fù)荷特性分析表明,三個(gè)氣候區(qū)節(jié)能80%的小型辦公建筑相對(duì)節(jié)能65%建筑,冷熱負(fù)荷峰值和累計(jì)冷熱負(fù)荷均大幅下降。嚴(yán)寒、寒冷地區(qū)冷負(fù)荷峰值下降比例接近50%,熱負(fù)荷峰值下降30%。節(jié)能率提高后,建筑累計(jì)冷熱負(fù)荷比在嚴(yán)寒、寒冷地區(qū)降低10%,夏熱冬冷地區(qū)升高20%。三個(gè)氣候區(qū)負(fù)荷分布特性類似,冷負(fù)荷分布較均勻,90%以上的時(shí)間熱負(fù)荷部分負(fù)荷率在50%以下。研究地源熱泵系統(tǒng)在不同氣候區(qū)不同節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)建筑中承擔(dān)全部負(fù)荷時(shí)適用的容積率范圍。結(jié)果表明,嚴(yán)寒地區(qū)節(jié)能率65%的建筑在容積率1-3.5時(shí)均無(wú)法滿足能效要求,節(jié)能率80%的建筑僅在容積率為1時(shí)滿足要求。寒冷地區(qū)節(jié)能率65%的容積率范圍為1-2.5,節(jié)能率80%的容積率范圍1-3.5。夏熱冬冷地區(qū)節(jié)能65%的容積率范圍1-1.5,節(jié)能率80%的容積率范圍1-3。貢獻(xiàn)率計(jì)算結(jié)果表明,容積率3.5時(shí),嚴(yán)寒地區(qū)節(jié)能率65%的建筑地源熱泵系統(tǒng)貢獻(xiàn)率僅30%,節(jié)能率80%的建筑貢獻(xiàn)率僅50%,該氣候區(qū)不宜采用地源熱泵系統(tǒng)。節(jié)能65%的建筑,地源熱泵系統(tǒng)貢獻(xiàn)率在寒冷地區(qū)80%,在夏熱冬冷地區(qū)為60%,不能單獨(dú)使用地源熱泵系統(tǒng),需配備其他輔助冷源。對(duì)于節(jié)能率80%的小型辦公建筑,寒冷地區(qū)地源熱泵系統(tǒng)貢獻(xiàn)率100%,建筑完全可單獨(dú)采用地源熱泵系統(tǒng)供冷供熱,在夏熱冬暖地區(qū)貢獻(xiàn)率達(dá)90%,采用地源熱泵系統(tǒng)僅需增加極小的輔助冷源。
【關(guān)鍵詞】：節(jié)能標(biāo)準(zhǔn) 地源熱泵 低能耗建筑 容積率 貢獻(xiàn)率
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)建筑科學(xué)研究院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU201.5;TU83
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-32
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 中外建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展情況10-19
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)外建筑能耗現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 國(guó)外建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展現(xiàn)狀12-17
• 1.2.3 我國(guó)建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展現(xiàn)狀17-19
• 1.3 低能耗建筑中地源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀19-30
• 1.3.1 國(guó)外低能耗建筑地源熱泵應(yīng)用現(xiàn)狀19-25
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)低能耗建筑地源熱泵應(yīng)用現(xiàn)狀25-29
• 1.3.3 低能耗建筑中地源熱泵系統(tǒng)研究現(xiàn)狀29-30
• 1.4 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線30-32
• 1.4.1 研究?jī)?nèi)容30-31
• 1.4.2 技術(shù)路線31-32
• 第2章 典型建筑模型及地源熱泵系統(tǒng)建立32-50
• 2.1 典型建筑模型建立33-38
• 2.1.1 建筑概況33-34
• 2.1.2 室內(nèi)環(huán)境參數(shù)34
• 2.1.3 典型建筑內(nèi)部負(fù)荷34-36
• 2.1.4 不同節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)建筑模型36-38
• 2.2 建筑模型驗(yàn)證38-40
• 2.2.1 建筑模型模擬結(jié)果38-39
• 2.2.2 建筑實(shí)際運(yùn)行結(jié)果39-40
• 2.3 地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)40-48
• 2.3.1 地埋管換熱器設(shè)計(jì)影響因素41-44
• 2.3.2 地埋管換熱器長(zhǎng)度計(jì)算44-48
• 2.3.3 系統(tǒng)流量計(jì)算48
• 2.4 地源熱泵系統(tǒng)仿真模型48-49
• 2.5 本章小結(jié)49-50
• 第3章 不同節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)建筑負(fù)荷特性研究50-57
• 3.1 嚴(yán)寒地區(qū)負(fù)荷特性50-52
• 3.1.1 負(fù)荷強(qiáng)度特性50-52
• 3.1.2 負(fù)荷分布特性52
• 3.2 寒冷地區(qū)負(fù)荷特性52-54
• 3.2.1 負(fù)荷強(qiáng)度特性53-54
• 3.2.2 負(fù)荷分布特性54
• 3.3 夏熱冬冷地區(qū)負(fù)荷特性54-56
• 3.3.1 負(fù)荷強(qiáng)度特性54-55
• 3.3.2 負(fù)荷分布特性55-56
• 3.4 本章小結(jié)56-57
• 第4章 地源熱泵系統(tǒng)適用容積率范圍研究57-69
• 4.1 容積率定義57-59
• 4.2 不同容積率地埋管數(shù)量59
• 4.3 地源熱泵系統(tǒng)適用性判斷標(biāo)準(zhǔn)59-60
• 4.4 地源熱泵系統(tǒng)適用容積率范圍研究60-68
• 4.4.1 嚴(yán)寒地區(qū)60-64
• 4.4.2 寒冷地區(qū)64-66
• 4.4.3 夏熱冬冷地區(qū)66-68
• 4.5 本章小結(jié)68-69
• 第5章 不同節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)建筑地源熱泵系統(tǒng)貢獻(xiàn)率69-77
• 5.1 地源熱泵系統(tǒng)貢獻(xiàn)率定義69-70
• 5.2 不同節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)建筑地源熱泵系統(tǒng)貢獻(xiàn)率70-76
• 5.2.1 嚴(yán)寒地區(qū)70-72
• 5.2.2 寒冷地區(qū)72-73
• 5.2.3 夏熱冬冷地區(qū)73-76
• 5.3 本章小結(jié)76-77
• 第6章 總結(jié)與展望77-79
• 6.1 總結(jié)77-78
• 6.2 創(chuàng)新點(diǎn)78
• 6.3 展望78-79
• 參考文獻(xiàn)79-83
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文83-84
• 攻讀碩士學(xué)位期間參加的主要科研項(xiàng)目84-85
• 致謝85

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