本文關鍵詞：基于TRNSYS地埋管地源熱泵變流量系統(tǒng)仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：地埋管地源熱泵系統(tǒng)作為一種較為節(jié)能的空調(diào)形式,在我國已得到普遍的使用。在地埋管地源熱泵系統(tǒng)中,水泵的運行能耗約占系統(tǒng)總運行能耗的20%～30%,故水泵的運行能耗是制約熱泵系統(tǒng)節(jié)能運行的重要因素。但目前對于地埋管地源熱泵水系統(tǒng)變流量運行的研究還不是很充分,特別是負荷側、地源側同時變流量系統(tǒng)。故在地埋管地源熱泵系統(tǒng)中,水泵運行的節(jié)能性還有待挖掘。本文的研究內(nèi)容和成果如下：(1)應用TRNSYS仿真軟件建立的建筑負荷模型,對建筑的冷熱負荷進行了動態(tài)模擬。指出在應用TRNSYS軟件對建筑冷熱負荷進行動態(tài)模擬時,為了提高計算的精確度,負荷計算的“啟�！睉c空調(diào)系統(tǒng)的啟停同步。(2)建立了基于溫差控制的變頻泵數(shù)學模型,并基于TRNSYS軟件開發(fā)了變頻泵模塊。此變頻泵模塊不但適用于多臺水泵并聯(lián)運行,還適用于水泵運行臺數(shù)隨著冷熱負荷變化而變化的系統(tǒng)。根據(jù)TRNSYS仿真軟件的特點,提出了兩種應用此模塊進行仿真的方法,選用了其中的一種方法,對地源熱泵負荷側變流量系統(tǒng)進行了建模,并對變頻泵模塊進行了模型檢驗。(3)根據(jù)DOE-2模型和多元多項式回歸模型建立了適用于水系統(tǒng)變流量運行的水-水熱泵機組數(shù)學模型,指出了DOE-2模型與多元多項式回歸模型各自的優(yōu)缺點和應用場合,并基于TRNSYS軟件開發(fā)了水-水熱泵機組模塊,并對水-水熱泵機組模塊做了模型檢驗。(4)針對TRNSYS軟件,根據(jù)建筑規(guī)模的大小,提出了兩種地埋管換熱器的設計流程,采用其中一種方法對地埋管換熱器進行了設計,并對熱泵系統(tǒng)整個生命周期做了動態(tài)模擬。(5)應用TRNSYS仿真軟件對地源側變流量系統(tǒng)進行仿真研究,得出當?shù)卦磦炔捎米兞髁窟\行時,在冬季制熱工況下,地埋管出水溫度比采用定流量運行時高,在夏季制冷工況下,地埋管出口溫度比采用定流量運行時低的結論。由此可以推斷出當?shù)卦磦炔捎米兞髁窟\行時,地埋管換熱器的換熱能力完全滿足整個系統(tǒng)的需求。(6)通過方案對比的方法對地埋管地源熱泵系統(tǒng)負荷側、地源側同時變流量運行進行了可行性研究。所給方案有以下三種：方案一：地埋管地源熱泵系統(tǒng)負荷側、地源側定流量運行。方案二：地埋管地源熱泵系統(tǒng)負荷側變流量、地源側定流量運行。方案三：地埋管地源熱泵系統(tǒng)負荷側、地源側同時變流量運行。在能耗對比之前,通過TRNSYS仿真軟件對方案二、方案三系統(tǒng)中變頻泵冬夏季最小運行頻率進行了尋優(yōu)計算。通過對三種方案的能耗分析得出,就節(jié)能性而言,方案三方案二方案一。以方案一為比較基準,對方案三進行了經(jīng)濟性分析,得出投資回收期為2年。由此得出結論：地埋管地源熱泵系統(tǒng)負荷側、地源側同時變流量系統(tǒng)不但可行,而且具有較好的節(jié)能性與經(jīng)濟性。
【關鍵詞】：地埋管地源熱泵 變頻泵 水-水熱泵機組 數(shù)學模型 變流量 能耗模擬 TRNSYS
【學位授予單位】：山東建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU83
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第1章 緒論12-16
• 1.1 課題研究背景12-13
• 1.2 課題研究意義13
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4 本課題研究主要內(nèi)容15-16
• 第2章 建筑負荷動態(tài)模擬16-27
• 2.1 建筑負荷動態(tài)模擬的必要性16
• 2.2 TRNSYS多區(qū)域建筑負荷模型簡介16-18
• 2.3 建筑模型的建立18-20
• 2.3.1 建筑概況18-19
• 2.3.2 室內(nèi)設計參數(shù)19-20
• 2.4 建筑負荷動態(tài)模擬20-26
• 2.5 本章小結26-27
• 第3章 基于溫差控制的變頻泵模塊開發(fā)27-46
• 3.1 問題的提出27-28
• 3.2 變頻泵數(shù)學模型的建立28-35
• 3.2.1 管網(wǎng)阻抗求解28-30
• 3.2.2 變頻泵工況點求解30-33
• 3.2.3 變頻泵輸入功率求解33-35
• 3.3 TRNSYS變頻泵模塊開發(fā)35-39
• 3.3.1 變頻泵模塊程序編寫35-37
• 3.3.2 Type271相對于Type748的改進與簡化37-38
• 3.3.3 變頻泵計算程序在TRNSYS中的應用38-39
• 3.4 變頻泵模塊TYPE271的仿真與驗證39-45
• 3.5 本章小結45-46
• 第4章 水-水熱泵機組模塊開發(fā)46-64
• 4.1 問題提出46-51
• 4.2 水-水熱泵機組數(shù)學模型建立及求解51-61
• 4.2.1 DOE-2模型52-57
• 4.2.2 多元多項式歸回模型57-60
• 4.2.3 DOE-2模型與多元多項式歸回模型的優(yōu)缺點與適用范圍60-61
• 4.3 水-水熱泵機組模塊開發(fā)61-63
• 4.4 本章小結63-64
• 第5章 地埋管換熱器設計64-70
• 5.1 TRNSYS豎直地埋管換熱器傳熱模型簡介64
• 5.2 地埋管換熱器設計計算64-69
• 5.2.1 地埋管換熱器鉆孔數(shù)量估算64-65
• 5.2.2 TRNSYS仿真模擬計算65-69
• 5.3 本章小結69-70
• 第6章 地埋管地源熱泵系統(tǒng)負荷側、地源側同時變流量仿真研究70-90
• 6.1 空調(diào)水系統(tǒng)變流量運行的可行性70-72
• 6.2 水-水熱泵機組群控及變頻泵控制策略72-74
• 6.2.1 水-水熱泵機組群控策略72-73
• 6.2.2 變頻泵控制策略73-74
• 6.3 地源側變流量運行仿真研究74-78
• 6.3.1 地源側變流量系統(tǒng)仿真模型74-75
• 6.3.2 地源側變流量仿真模擬及數(shù)據(jù)分析75-78
• 6.4 地埋管地源熱泵系統(tǒng)負荷側、地源側同時變流量可行性分析78-88
• 6.4.1 地源熱泵系統(tǒng)負荷側、地源側同時定流量運行仿真模擬79
• 6.4.2 地源熱泵系統(tǒng)負荷側變流量、地源側定流量運行仿真模擬79-83
• 6.4.3 地源熱泵系統(tǒng)負荷側、地源側同時變流量運行仿真模擬83-88
• 6.4.4 能耗對比及經(jīng)濟性分析88
• 6.5 地源熱泵負荷側、地源側變流量運行后期運行優(yōu)化88-89
• 6.6 本章小結89-90
• 第7章 總結90-92
• 參考文獻92-94
• 后記94-95
• 攻讀碩士學位期間論文發(fā)表及科研情況95

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  本文關鍵詞：基于TRNSYS地埋管地源熱泵變流量系統(tǒng)仿真研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：405433