高原寒冷地區(qū)具有海拔高、氣溫低、冬季嚴(yán)寒漫長等特點,但高原寒冷地區(qū)的太陽輻射較強(qiáng),日照時間較長,具有豐富的太陽能資源。但太陽能資源具有不穩(wěn)定性,太陽能供暖系統(tǒng)需要設(shè)置輔助熱源來保證供暖的連續(xù)性,本文將太陽能與空氣源熱泵相結(jié)合,以拉薩某辦公建筑為基礎(chǔ),研究太陽能-空氣源熱泵復(fù)合供暖系統(tǒng)在高原寒冷地區(qū)的運行特性,對關(guān)鍵性參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,通過對居住建筑與辦公建筑的對比,提出雙水箱供暖系統(tǒng),為太陽能-空氣源熱泵復(fù)合供暖系統(tǒng)在高原寒冷地區(qū)的應(yīng)用提供一定的指導(dǎo)。首先,本文利用DeST軟件對以拉薩為代表的高原寒冷地區(qū)的室外氣候特征以及辦公建筑的熱負(fù)荷進(jìn)行模擬和分析,為高寒地區(qū)辦公建筑的供暖系統(tǒng)形式設(shè)計提供依據(jù)。其次,建立了太陽能-空氣源熱泵復(fù)合供暖系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,詳細(xì)地給出了太陽能集熱器、空氣源熱泵、蓄熱水箱、循環(huán)水泵及系統(tǒng)控制策略的數(shù)學(xué)模型。同時,本文給出了太陽能-空氣源熱泵復(fù)合供暖系統(tǒng)的設(shè)備選型的計算公式,并對設(shè)計工況下的設(shè)備進(jìn)行選型。再次,根據(jù)太陽能-空氣源熱泵復(fù)合供暖系統(tǒng)的主要部件的數(shù)學(xué)模型,選擇適合本文所研究系統(tǒng)的TRNSYS部件,建立了太陽能-空氣源熱泵復(fù)合供暖系統(tǒng)的TRNSYS模型,并根...

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 太陽能-空氣源熱泵復(fù)合供暖系統(tǒng)可行性研究
        1.2.1 太陽能資源
        1.2.2 空氣能資源
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 空氣源熱泵的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 太陽能空氣源熱泵復(fù)合供暖系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.3 存在問題
    1.4 本課題研究內(nèi)容與技術(shù)路線
        1.4.1 研究內(nèi)容
        1.4.2 技術(shù)路線
2 高原寒冷地區(qū)建筑供暖負(fù)荷特性研究
    2.1 室外氣候特點分析
    2.2 建筑熱負(fù)荷特性分析
        2.2.1 建筑模型建立
        2.2.2 建筑能耗模擬結(jié)果分析
    2.3 太陽能-空氣源熱泵復(fù)合供暖系統(tǒng)介紹
    2.4 本章小結(jié)
3 太陽能-空氣源熱泵供暖系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立
    3.1 太陽能集熱器數(shù)學(xué)模型
        3.1.1 傾斜面上太陽輻射量的計算
        3.1.2 集熱器的數(shù)學(xué)模型
        3.1.3 平板集熱器面積計算
    3.2 蓄熱水箱數(shù)學(xué)模型
        3.2.1 蓄熱水箱的能量平衡方程
        3.2.2 蓄熱水箱體積計算
    3.3 空氣源熱泵數(shù)學(xué)模型
        3.3.1 空氣源熱泵性能系數(shù)
        3.3.2 空氣源熱泵的選型
    3.4 末端及循環(huán)水泵的數(shù)學(xué)模型
        3.4.1 末端及循環(huán)水泵模型的建立
        3.4.2 循環(huán)水泵的選型
    3.5 系統(tǒng)的控制模型
        3.5.1 太陽能集熱器側(cè)循環(huán)控制
        3.5.2 空氣源熱泵輔助加熱控制
    3.6 本章小結(jié)
4 太陽能-空氣源熱泵供暖系統(tǒng)運行特性分析
    4.1 太陽能-空氣源熱泵供暖系統(tǒng)模型建立
        4.1.1 TRNSYS軟件簡介
        4.1.2 TRNSYS仿真標(biāo)準(zhǔn)部件
        4.1.3 TRNSYS系統(tǒng)仿真模型
    4.2 太陽能-空氣源熱泵供暖系統(tǒng)實測分析
        4.2.1 工程概況
        4.2.2 檢測內(nèi)容
        4.2.3 檢測儀器
        4.2.4 實驗數(shù)據(jù)分析
    4.3 太陽能-空氣源熱泵供暖系統(tǒng)運行特性分析
        4.3.1 太陽能與熱負(fù)荷逐日數(shù)據(jù)分析
        4.3.2 太陽能與熱負(fù)荷逐月數(shù)據(jù)分析
    4.4 太陽能-空氣源熱泵復(fù)合供暖系統(tǒng)效益分析
        4.4.1 系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益分析
        4.4.2 系統(tǒng)節(jié)能效益分析
        4.4.3 系統(tǒng)環(huán)保效益分析
    4.5 本章小結(jié)
5 太陽能-空氣源熱泵供暖系統(tǒng)優(yōu)化分析
    5.1 正交試驗方法的理論研究
        5.1.1 正交試驗方法簡介
        5.1.2 正交試驗結(jié)果分析方法
    5.2 太陽能-空氣源熱泵供暖系統(tǒng)正交試驗方案設(shè)計
        5.2.1 系統(tǒng)試驗方案設(shè)計
        5.2.2 正交試驗結(jié)果分析
    5.3 辦公建筑與居民建筑的對比分析
    5.4 太陽能-空氣源熱泵雙水箱與單水箱供暖系統(tǒng)對比分析
        5.4.1 系統(tǒng)構(gòu)成
        5.4.2 單水箱與雙水箱系統(tǒng)對比分析
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 主要工作與結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
    A.作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文題目：
    B.作者在攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項目：



本文編號：3921988