【摘要】：作為一項(xiàng)節(jié)能、環(huán)保的新型能源技術(shù)，地源熱泵已經(jīng)在暖通空調(diào)和建筑節(jié)能領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。地源熱泵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)眾多，不同設(shè)計(jì)參數(shù)之間的優(yōu)化匹配是確保此類系統(tǒng)高效運(yùn)行的關(guān)鍵。本文選取地埋管地源熱泵系統(tǒng)作為研究對(duì)象，重點(diǎn)討論了與鉆孔總數(shù)、鉆孔深度、鉆孔間距以及埋管內(nèi)平均流速有關(guān)的系統(tǒng)優(yōu)化問題。 本文考慮了與地埋管換熱器的循環(huán)液總流量、循環(huán)液溫度極限值以及可用土地面積有關(guān)的三個(gè)約束條件，在此基礎(chǔ)上分析了不同設(shè)計(jì)參數(shù)之間的內(nèi)在聯(lián)系，將四個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)的優(yōu)化匹配問題簡(jiǎn)化為一個(gè)以鉆孔總數(shù)為決策變量的單參數(shù)優(yōu)化問題，并使用動(dòng)態(tài)模擬的方法進(jìn)行了案例分析。 本文以沈陽(yáng)地區(qū)的辦公建筑為例，借助DeST軟件對(duì)其動(dòng)態(tài)負(fù)荷特性進(jìn)行了模擬分析，使用TRNSYS軟件建立了相應(yīng)的地源熱泵系統(tǒng)仿真模型，選取費(fèi)用年值作為目標(biāo)函數(shù)，，通過動(dòng)態(tài)的經(jīng)濟(jì)性分析，研究了特定約束條件下的系統(tǒng)優(yōu)化問題，分析了設(shè)計(jì)參數(shù)的匹配方式對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行特性的影響，討論了不利工況下的系統(tǒng)可靠性問題。模擬結(jié)果表明，在本文的約束條件下，鉆孔總數(shù)的取值會(huì)同時(shí)影響系統(tǒng)的初投資和運(yùn)行費(fèi)用，選取鉆孔總數(shù)時(shí)必須考慮初投資與運(yùn)行費(fèi)用之間的關(guān)系；通過有限組的可行性方案對(duì)比，可以找到四個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)的最優(yōu)匹配方式，使得系統(tǒng)的費(fèi)用年值最低。本文提出的優(yōu)化方法可供工程設(shè)計(jì)人員參考。
[Abstract]:As a new energy-saving and environmental-friendly technology, ground-source heat pump has been widely used in HVAC and building energy-saving fields. The design parameters of ground-source heat pump system are numerous, and the optimal matching of different design parameters is the key to ensure the efficient operation of such systems. The system optimization problems related to the total number of boreholes, the depth of boreholes, the distance between boreholes and the average velocity of flow in the buried pipe are discussed.
In this paper, three constraints related to the total flow rate of circulating liquid, the limit value of circulating liquid temperature and the available land area of underground tube heat exchanger are considered. On this basis, the internal relations among different design parameters are analyzed, and the optimization matching problem of four design parameters is simplified to a single parameter with the total number of boreholes as the decision variable. The optimization problem is analyzed by dynamic simulation.
Taking office buildings in Shenyang as an example, this paper simulates and analyzes their dynamic load characteristics with the help of DeST software, establishes the corresponding ground source heat pump system simulation model with TRNSYS software, selects the annual cost value as the objective function, and studies the system optimization problem under specific constraints through dynamic economic analysis. The simulation results show that the initial investment and operation cost of the system are affected by the total number of boreholes under the constraints of this paper. The relationship between initial investment and operation cost must be considered when selecting the total number of boreholes. By comparing the feasibility schemes of finite groups, the optimal matching method of four design parameters can be found, which makes the annual cost of the system the lowest.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TU83

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本文編號(hào)：2229327