太陽能是一種可再生能源,有著清潔、價格低廉和范圍廣泛的優(yōu)點(diǎn)。海水源熱泵將海水作為冷熱源,僅通過少量的電能輸入達(dá)到為建筑供熱或制冷的目的,有利于對資源的高效利用以及可持續(xù)發(fā)展。對于我國常規(guī)能源缺乏的諸多偏遠(yuǎn)海島,太陽能和海水資源的利用對緩解緊張的能源局勢及減輕常規(guī)能源消耗,促進(jìn)建筑節(jié)能起到極其重要的作用。獨(dú)立光伏海水源空調(diào)系統(tǒng)綜合了太陽能光伏發(fā)電、能源自持型空調(diào)及海水源熱泵三項技術(shù),不依賴電網(wǎng)、燃煤、燃油、天然氣等常規(guī)能源,可以實現(xiàn)能量的自給自足。在白天光照充足的情況下,海水源空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行所需的電能全部直接來源于光伏發(fā)電,而將盈余發(fā)電量直接蓄存或驅(qū)動制冰機(jī)組制冰蓄存來滿足白天光照不足及夜間無光照時建筑的冷負(fù)荷需求。因此本文提出了系統(tǒng)的兩種蓄能方式——蓄電和蓄冰,介紹了兩種形式系統(tǒng)的組成部分,分析了兩種系統(tǒng)的工作原理和流程。分別建立了海水源空調(diào)機(jī)組、光伏發(fā)與蓄電裝置及冰蓄冷裝置的數(shù)學(xué)模型,以500kW冷負(fù)荷模塊為基準(zhǔn),在設(shè)定工況下得到了兩種系統(tǒng)制冷機(jī)組、空調(diào)末端及光伏發(fā)與蓄電裝置等關(guān)鍵設(shè)備之間的規(guī)模優(yōu)化匹配關(guān)系,分析了兩種系統(tǒng)的運(yùn)行性能,并以典型日為例分別闡述了蓄電式和蓄冰式海水源空調(diào)系統(tǒng)的全天運(yùn)行控制策略。對兩種不同蓄能方式的獨(dú)立光伏海水源空調(diào)系統(tǒng)從系統(tǒng)能效比、太陽能光伏板面積、設(shè)備占地面積和系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性四個方面進(jìn)行了對比分析,結(jié)果表明在系統(tǒng)能效比上,蓄電式空調(diào)系統(tǒng)EER值為3.41,高于蓄冰式系統(tǒng)的1.14;在太陽能光伏板面積上,蓄冰式空調(diào)系統(tǒng)約為蓄電式系統(tǒng)的1.24倍;在設(shè)備的占地面積上,蓄冰式空調(diào)系統(tǒng)占地面積約為蓄電式系統(tǒng)的7.8倍;而在系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性方面,蓄冰式空調(diào)系統(tǒng)所需投資比蓄電式系統(tǒng)節(jié)省約22.4%。因此在系統(tǒng)能效比、太陽能光伏板面積、設(shè)備占地面積三個方面,獨(dú)立光伏蓄電式海水源空調(diào)系統(tǒng)均要優(yōu)于獨(dú)立光伏蓄冰式海水源空調(diào)系統(tǒng);而在系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性方面,則是蓄冰式海水源空調(diào)系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢。本文的研究結(jié)論可作為該地區(qū)建筑空調(diào)設(shè)計建設(shè)的理論參考。
【學(xué)位單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU831.3
【部分圖文】：

圖 2.3 太陽能電池的伏安特性曲線可分為單晶硅、多晶硅、非晶硅、碲化鎘表 2.1 光伏電池主要優(yōu)缺點(diǎn)率 實驗室效率 優(yōu)點(diǎn) 6% 25% 效率高、技術(shù)成熟 4% 20% 效率較高、技術(shù)成熟 % 13% 弱光效應(yīng)好、成本低 % 15.8% 弱光效應(yīng)好、成本低 % 15.3% 弱光效應(yīng)好、成本低 度不足的情況下，光伏發(fā)電系統(tǒng)提供給負(fù)

建筑三維效果圖

將結(jié)果以 500kW 冷負(fù)荷模塊為基準(zhǔn)表示并得到空調(diào)系統(tǒng)總能耗變化如圖4.4 所示。圖 4.2 建筑平面圖大型科學(xué)考察儀器陳列室 實驗室洗手間 精密儀器設(shè)備用房 值班室洗手間 普通宿舍辦公室后勤室專家公寓 辦公室學(xué)術(shù)討論室一層平面圖二層平面圖上 上下 下36006401906402502395002503600 4200 3900 3900 7800 3900 3900 3900 3900239002503600 4200 3900 3900 4200 3600實驗室 實驗室 實驗室門廳實驗室 實驗室 實驗室 實驗室專家公寓專家公寓 專家公寓

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2822005