地下水源熱泵系統(tǒng)的模擬分析與運行優(yōu)化研究
發(fā)布時間:2021-05-11 22:40
能源供應(yīng)的日趨緊張與節(jié)能環(huán)保觀念的日益增強,使得人們越來越重視對新能源及可再生能源的開發(fā)與利用。能源結(jié)構(gòu)的變化促進了人們積極探索節(jié)能、環(huán)保的新技術(shù)、新產(chǎn)品。地下水源熱泵系統(tǒng)是利用儲藏在地下水體中的太陽能作為冷熱源,利用熱泵技術(shù)實現(xiàn)熱量由低位能向高位能的轉(zhuǎn)移,向建筑物供熱或供冷的系統(tǒng),是清潔的可再生能源利用技術(shù)。其推廣應(yīng)用對促進能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、緩解能源危機具有一定的促進作用。水源熱泵的發(fā)展受到地下水源、水文地質(zhì)條件的制約。隨著水源熱泵的推廣應(yīng)用,由于其系統(tǒng)設(shè)計不合理對地下水造成的破壞等弊端逐漸顯現(xiàn)。深入的理論分析和先進的技術(shù)支持是發(fā)揮水源熱泵系統(tǒng)節(jié)能性的前提和保證,也是本課題研究的意義所在。本文首先介紹水源熱泵的特點、工作原理,并對水源熱泵的優(yōu)缺點及適用場合做出了評價。其次分別分析了水質(zhì)、水量及水溫等水文地質(zhì)條件對水源熱泵機組性能的影響,給出了地下水源熱泵系統(tǒng)對地下水源的要求。然后介紹了地下水源熱泵系統(tǒng)性能仿真模擬的方法,建立了水源熱泵系統(tǒng)優(yōu)化的目標函數(shù)和評價指標,并給出了約束條件。最后以實際工程為例,在TRNSYS中建立其系統(tǒng)模型,給出基準控制策略,在此基礎(chǔ)上模擬地下水水溫、水量對系統(tǒng)性...
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
致謝
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的必要性
1.1.2 水源熱泵的應(yīng)用意義
1.2 研究與應(yīng)用現(xiàn)狀
1.2.1 地下水源熱泵國外研究與應(yīng)用現(xiàn)狀
1.2.2 地下水源熱泵國內(nèi)研究與應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 本文的研究內(nèi)容與方法
第二章 地下水源熱泵系統(tǒng)概述
2.1 地下水源熱泵系統(tǒng)工作原理及分類
2.1.1 地下水源熱泵系統(tǒng)的工作原理
2.1.2 地下水源熱泵系統(tǒng)的分類
2.2 地下水源熱泵系統(tǒng)特點和適用場合
2.2.1 地下水源熱泵的優(yōu)點
2.2.2 地下水源熱泵對地下水環(huán)境的影響
2.2.3 地下水源熱泵的適用性
2.3 本章小結(jié)
第三章 地下水源熱泵系統(tǒng)源水側(cè)性能影響因素分析
3.1 地下水質(zhì)對系統(tǒng)性能的影響
3.1.1 地下水水質(zhì)對系統(tǒng)的影響
3.1.2 地下水水質(zhì)分析評價
3.1.3 地下水的水質(zhì)處理方法
3.2 地下水量對系統(tǒng)性能的影響
3.2.1 地下水源熱泵系統(tǒng)需水量的確定
3.2.2 地下水流量對系統(tǒng)性能影響
3.3 地下水溫對系統(tǒng)性能的影響
3.3.1 地下水溫度特點
3.3.2 地下水溫度變化對機組性能影響
3.3.3 地下水供回水溫差對系統(tǒng)性能的影響
3.4 井群設(shè)計對系統(tǒng)性能的影響
3.4.1 井區(qū)地質(zhì)條件對系統(tǒng)性能的影響
3.4.2 井群設(shè)計對系統(tǒng)性能的影響
3.5 本章小結(jié)
第四章 地下水源熱泵系統(tǒng)模擬和優(yōu)化模型的建立
4.1 模擬的意義和目的
4.1.1 系統(tǒng)模擬的意義
4.1.2 系統(tǒng)模擬的目的
4.2 模擬的方法
4.2.1 地水源熱泵系統(tǒng)模擬
4.2.2 建筑物動態(tài)負荷模擬
4.3 目標函數(shù)、評價指標及數(shù)學(xué)模型的建立
4.3.1 系統(tǒng)優(yōu)化的目標函數(shù)
4.3.2 系統(tǒng)優(yōu)化的評價指標
4.3.3 系統(tǒng)優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型
4.4 本章小結(jié)
第五章 工程實例模擬與優(yōu)化
5.1 工程概況
5.1.1 建筑物概況
5.1.2 場區(qū)水文地質(zhì)條件
5.1.3 空調(diào)系統(tǒng)概況
5.2 建筑物動態(tài)負荷特性模擬
5.2.1 建筑物模型的建立
5.2.2 模擬結(jié)果分析
5.3 地下水源熱泵系統(tǒng)模擬
5.3.1 基準控制策略模擬分析
5.3.2 優(yōu)化控制策略模擬分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]地表水水源熱泵系統(tǒng)計算機輔助優(yōu)化設(shè)計研究綜述[J]. 張歡,田慧峰,孫大明. 制冷空調(diào)與電力機械. 2011(02)
[2]滲透率和孔隙度對地下水源熱泵地溫場演化的影響[J]. 孟憲軍,林豹,王巍. 制冷. 2010(04)
[3]地下水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)與地下水環(huán)境問題的分析——以沈陽地區(qū)為例[J]. 王宏,劉嶸,成紅之. 工程勘察. 2009(08)
[4]井對間距對含水層采能區(qū)抽水溫度的影響[J]. 袁建偉,王瑞祥,袁東立. 建筑科學(xué). 2009(02)
[5]淺析水源熱泵對區(qū)域水文地質(zhì)條件的影響[J]. 廖榮,丁躍元,劉立才. 山西建筑. 2009(04)
[6]水源熱泵系統(tǒng)中地下水流貫通及其對溫度場的影響[J]. 胡繼華,張延軍,于子望,吳剛,楊瀟瀛,倪福全. 吉林大學(xué)學(xué)報(地球科學(xué)版). 2008(06)
[7]地下水地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用討論[J]. 陳超,王陳棟,伍品. 暖通空調(diào). 2008(07)
[8]中國建筑能耗現(xiàn)狀及節(jié)能措施概述[J]. 李仕國,王燁. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2008(02)
[9]地下水源熱泵若不能100%回灌地下水將是子孫后代的災(zāi)難[J]. 馬最良,姚楊,姜益強,倪龍. 制冷技術(shù). 2007(04)
[10]水源熱泵機組變工況性能的實驗研究[J]. 曲云霞,楊勇,李愛景. 山東建筑大學(xué)學(xué)報. 2007(03)
碩士論文
[1]空調(diào)冷凍水系統(tǒng)輸送節(jié)能的研究[D]. 周紅丹.武漢科技大學(xué) 2009
[2]水源熱泵的適用性研究分析[D]. 陳鴻羽.長安大學(xué) 2007
[3]地下水源熱泵系統(tǒng)井群優(yōu)化與機組性能實驗研究[D]. 陸麟.南華大學(xué) 2006
[4]夏熱冬暖地區(qū)居住建筑熱工性能及能耗的模擬分析[D]. 鄒源.西安建筑科技大學(xué) 2004
本文編號:3182236
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
致謝
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的必要性
1.1.2 水源熱泵的應(yīng)用意義
1.2 研究與應(yīng)用現(xiàn)狀
1.2.1 地下水源熱泵國外研究與應(yīng)用現(xiàn)狀
1.2.2 地下水源熱泵國內(nèi)研究與應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 本文的研究內(nèi)容與方法
第二章 地下水源熱泵系統(tǒng)概述
2.1 地下水源熱泵系統(tǒng)工作原理及分類
2.1.1 地下水源熱泵系統(tǒng)的工作原理
2.1.2 地下水源熱泵系統(tǒng)的分類
2.2 地下水源熱泵系統(tǒng)特點和適用場合
2.2.1 地下水源熱泵的優(yōu)點
2.2.2 地下水源熱泵對地下水環(huán)境的影響
2.2.3 地下水源熱泵的適用性
2.3 本章小結(jié)
第三章 地下水源熱泵系統(tǒng)源水側(cè)性能影響因素分析
3.1 地下水質(zhì)對系統(tǒng)性能的影響
3.1.1 地下水水質(zhì)對系統(tǒng)的影響
3.1.2 地下水水質(zhì)分析評價
3.1.3 地下水的水質(zhì)處理方法
3.2 地下水量對系統(tǒng)性能的影響
3.2.1 地下水源熱泵系統(tǒng)需水量的確定
3.2.2 地下水流量對系統(tǒng)性能影響
3.3 地下水溫對系統(tǒng)性能的影響
3.3.1 地下水溫度特點
3.3.2 地下水溫度變化對機組性能影響
3.3.3 地下水供回水溫差對系統(tǒng)性能的影響
3.4 井群設(shè)計對系統(tǒng)性能的影響
3.4.1 井區(qū)地質(zhì)條件對系統(tǒng)性能的影響
3.4.2 井群設(shè)計對系統(tǒng)性能的影響
3.5 本章小結(jié)
第四章 地下水源熱泵系統(tǒng)模擬和優(yōu)化模型的建立
4.1 模擬的意義和目的
4.1.1 系統(tǒng)模擬的意義
4.1.2 系統(tǒng)模擬的目的
4.2 模擬的方法
4.2.1 地水源熱泵系統(tǒng)模擬
4.2.2 建筑物動態(tài)負荷模擬
4.3 目標函數(shù)、評價指標及數(shù)學(xué)模型的建立
4.3.1 系統(tǒng)優(yōu)化的目標函數(shù)
4.3.2 系統(tǒng)優(yōu)化的評價指標
4.3.3 系統(tǒng)優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型
4.4 本章小結(jié)
第五章 工程實例模擬與優(yōu)化
5.1 工程概況
5.1.1 建筑物概況
5.1.2 場區(qū)水文地質(zhì)條件
5.1.3 空調(diào)系統(tǒng)概況
5.2 建筑物動態(tài)負荷特性模擬
5.2.1 建筑物模型的建立
5.2.2 模擬結(jié)果分析
5.3 地下水源熱泵系統(tǒng)模擬
5.3.1 基準控制策略模擬分析
5.3.2 優(yōu)化控制策略模擬分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]地表水水源熱泵系統(tǒng)計算機輔助優(yōu)化設(shè)計研究綜述[J]. 張歡,田慧峰,孫大明. 制冷空調(diào)與電力機械. 2011(02)
[2]滲透率和孔隙度對地下水源熱泵地溫場演化的影響[J]. 孟憲軍,林豹,王巍. 制冷. 2010(04)
[3]地下水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)與地下水環(huán)境問題的分析——以沈陽地區(qū)為例[J]. 王宏,劉嶸,成紅之. 工程勘察. 2009(08)
[4]井對間距對含水層采能區(qū)抽水溫度的影響[J]. 袁建偉,王瑞祥,袁東立. 建筑科學(xué). 2009(02)
[5]淺析水源熱泵對區(qū)域水文地質(zhì)條件的影響[J]. 廖榮,丁躍元,劉立才. 山西建筑. 2009(04)
[6]水源熱泵系統(tǒng)中地下水流貫通及其對溫度場的影響[J]. 胡繼華,張延軍,于子望,吳剛,楊瀟瀛,倪福全. 吉林大學(xué)學(xué)報(地球科學(xué)版). 2008(06)
[7]地下水地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用討論[J]. 陳超,王陳棟,伍品. 暖通空調(diào). 2008(07)
[8]中國建筑能耗現(xiàn)狀及節(jié)能措施概述[J]. 李仕國,王燁. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2008(02)
[9]地下水源熱泵若不能100%回灌地下水將是子孫后代的災(zāi)難[J]. 馬最良,姚楊,姜益強,倪龍. 制冷技術(shù). 2007(04)
[10]水源熱泵機組變工況性能的實驗研究[J]. 曲云霞,楊勇,李愛景. 山東建筑大學(xué)學(xué)報. 2007(03)
碩士論文
[1]空調(diào)冷凍水系統(tǒng)輸送節(jié)能的研究[D]. 周紅丹.武漢科技大學(xué) 2009
[2]水源熱泵的適用性研究分析[D]. 陳鴻羽.長安大學(xué) 2007
[3]地下水源熱泵系統(tǒng)井群優(yōu)化與機組性能實驗研究[D]. 陸麟.南華大學(xué) 2006
[4]夏熱冬暖地區(qū)居住建筑熱工性能及能耗的模擬分析[D]. 鄒源.西安建筑科技大學(xué) 2004
本文編號:3182236
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