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一种太阳能—地源热泵联合供热空调系统的性能测试及长期运行预测

作　者: 王玉凤
导　师: 王恩宇
学　校: 河北工业大学
专　业: 动力工程
关键词: 复合地源热泵太阳能性能测试 TRNSYS 长期预测
分类号: TU831.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

本文以天津市某四层建筑的太阳能-地源热泵联合供热空调系统为研究对象，对系统运行参数和运行性能进行了一系列试验测试，并在此基础上运用TRNSYS模拟软件对系统的长期运行做出预测。该系统分单独的地源热泵(GSHP)系统与太阳能辅助地源热泵(SAGSHP)系统两部分。通过对气象参数、水系统流量和温度、电耗、地温等参数的监测，分析了SAGSHP系统太阳能集热效率、储热效率的变化情况及影响因素，同时研究了GSHP系统和SAGSHP系统运行性能系数（COP）及其能耗分布。随后，通过Sketchup和TRNSYS软件分别建立了建筑和系统模型，并对该系统短期运行进行了模拟，结果显示所建模型基本合理。在此基础上，进一步模拟了系统10年运行期内性能参数的变化情况，得出GSHP系统和SAGSHP系统长期运行COP及平均地温的变化规律，为进一步开展研究与工程应用打下良好基础。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章绪论  10-18
  1-1 课题研究背景及意义  10-11
  1-2 太阳能-地源热泵系统研究现状  11-15
    1-2-1 国外研究现状  11-12
    1-2-2 国内研究现状  12-15
  1-3 可持续型地源热泵系统研究现状  15-16
  1-4 存在问题  16-17
  1-5 课题研究内容  17-18
第二章太阳能-地源热泵联合供暖空调系统性能测试分析  18-36
  2-1 工程概况  18
  2-2 空调系统概况  18-23
    2-2-1 独立 GSHP 系统  20
    2-2-2 SAGSHP 系统介绍  20-23
  2-3 试验系统及方法简介  23-26
    2-3-1 测试内容  23-24
    2-3-2 数据处理方法  24-26
  2-4 测试结果及分析  26-35
    2-4-1 气象数据实验结果  26-27
    2-4-2 集热系统实验结果及分析  27-28
    2-4-3 储热系统实验结果及分析  28-29
    2-4-4 太阳能辅助热泵系统实验结果及分析  29-31
    2-4-5 地源热泵系统制冷季实验结果及分析  31-33
    2-4-6 地源热泵系统供暖季实验结果及分析  33-34
    2-4-7 储热管群地温分析  34-35
  2-5 小结  35-36
第三章太阳能-地源热泵联合供热空调系统模拟  36-48
  3-1 模拟软件介绍  36-37
  3-2 建筑负荷物理模型  37-38
  3-3 仿真系统数学模型  38-42
    3-3-1 气象参数  40-41
    3-3-2 集热器模型  41
    3-3-3 蓄热水箱模型  41
    3-3-4 地埋管模型  41-42
    3-3-5 热泵机组模型  42
    3-3-6 控制器模型  42
  3-4 模拟结果与分析  42-47
    3-4-1 冷（热）负荷计算结果  42-43
    3-4-2 集热系统模拟结果  43
    3-4-3 储热系统模拟结果  43-44
    3-4-4 地源热泵系统模拟结果及分析  44-45
    3-4-5 太阳能辅助地源热泵系统模拟结果  45-46
    3-4-6 地温模拟结果与分析  46-47
  3-5 小结  47-48
第四章系统长期运行预测  48-54
  4-1 地源热泵系统的长期运行结果预测和分析  48-49
  4-2 太阳能辅助地源热泵系统预测结果与分析  49-50
  4-3 地温场的预测结果与分析  50-52
  4-4 小结  52-54
第五章结论和下一步工作  54-56
  5-1 本文主要结论  54
  5-2 下一步工作  54-56
参考文献  56-60
致谢  60

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