太陽能—地源熱泵同井取蓄熱系統(tǒng)模擬研究
本文選題:太陽能-地源熱泵 + 同井取蓄熱 ; 參考:《華中科技大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:本文在傳統(tǒng)地源熱泵的基礎(chǔ)上,提出供熱工況下的取蓄熱同井太陽能-土壤源熱泵系統(tǒng),太陽能釋熱地埋管與地源熱泵取熱地埋管處于同一個井中,在供熱工況下,太陽能系統(tǒng)和地源熱泵系統(tǒng)協(xié)同工作,在取熱的同時對土壤進行蓄熱,從而起到調(diào)節(jié)土壤溫度的作用,避免地源熱泵因長期工作使土壤溫度持續(xù)下降而導(dǎo)致系統(tǒng)失效的隱患。本文提出了取、蓄熱同井太陽能-地源熱泵系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu),基于武漢地區(qū)實際建筑物的冬季負荷,重點探討該系統(tǒng)在供熱工況下對土壤蓄熱情況的影響,以及地埋管周圍土壤溫度分布的變化規(guī)律,結(jié)合Fluent模擬軟件,對地埋管中與周圍土壤的傳熱過程以及這一過程中土壤溫度分布隨時間變化情況進行數(shù)學(xué)模擬計算。以此分析察取、蓄熱同井太陽能-地源熱泵系統(tǒng)的實際供熱效果;趯嶋H建筑熱負荷,本文分別對蓄熱期(10~11月)、建筑熱負荷較小的供熱期(12月,初冬季節(jié))、建筑熱負荷較大的供熱期(1.15~2.15,深冬季節(jié)),給出系統(tǒng)在不同時期的運行方式,并與傳統(tǒng)雙U型地源熱泵的運行效果進行對比分析。同時,結(jié)合辦公樓建筑工作日和周末運行情況的不同,分析取、蓄熱同井供熱系統(tǒng)針對辦公樓建筑所展現(xiàn)出的優(yōu)劣性。通過觀察與分析,可以得出以下結(jié)論:本文提出的取、蓄熱同井太陽能-地源熱泵系統(tǒng)較之傳統(tǒng)地源熱泵系統(tǒng)將對土壤溫度具有更顯著的調(diào)節(jié)作用,供熱系統(tǒng)長期運行時,系統(tǒng)也將保持更高的工作效率,同時有效避免傳統(tǒng)地源熱泵因長期使用造成土壤溫度下降,導(dǎo)致系統(tǒng)失效的狀況;針對辦公類建筑的使用情況,還可以利用周末時間對土壤進行回?zé)嵴{(diào)節(jié),具有靈活的供熱方式。
[Abstract]:Based on the traditional ground source heat pump (GSHP), this paper proposes a solar-ground source heat pump system with the same well as the ground source heat pump (GSHP) in the same well under the condition of heating, and under the condition of heating, the solar-heat release ground tube is in the same well as the ground-source heat pump (GSHP). The solar energy system and the ground source heat pump system work together to store heat on the soil at the same time so as to regulate the soil temperature and avoid the hidden trouble that the ground source heat pump will cause the system failure because of the continuous decline of the ground temperature for a long time. In this paper, the basic structure of the solar-ground source heat pump system is presented. Based on the winter load of the buildings in Wuhan area, the influence of the system on the soil heat storage under the condition of heating is discussed. And the variation law of soil temperature distribution around the buried pipe, combined with the Fluent simulation software, the heat transfer process of the soil in and around the buried pipe and the variation of soil temperature distribution with time in this process were calculated by mathematical simulation. The actual heating effect of the solar-ground source heat pump system in the same well is analyzed. Based on the actual building heat load, this paper gives the operation mode of the system in different periods, such as the heat storage period from October to November, the heat supply period with low building heat load (December, early winter season), the heat supply period with large building heat load (1.15 ~ 2.15) and the deep winter season. And compared with the operation effect of the traditional double U type ground source heat pump. At the same time, according to the difference of office building operation on weekdays and weekends, the advantages and disadvantages of heat storage and heating system for office buildings are analyzed. Through observation and analysis, the following conclusions can be drawn: the solar-ground source heat pump system proposed in this paper will have a more significant regulating effect on the ground temperature than the traditional ground source heat pump system, and the heating system will operate for a long time. The system will also maintain higher working efficiency, and effectively avoid the traditional ground source heat pump caused by the long-term use of soil temperature decline, resulting in system failure; for the use of office buildings, It is also possible to use weekend time to regulate soil heat with flexible heating methods.
【學(xué)位授予單位】:華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TU83
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