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某多功能综合体建筑复合式空调系统应用研究
作 者: 宋建中
导 师: 程海峰
学 校: 安徽建筑工业学院
专 业: 暖通空调
关键词: 复合式空调系统 土壤源热泵 水蓄冷 喷泉水冷系统
分类号: TU831
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
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内容摘要
复合式空调系统是绿色建筑的重要内容,主要指在建筑中将新技术、新能源与暖通空调系统有机结合起来,达到节能降耗环保目的,实现可再生能源的最大化利用。本文针对南京市一多功能综合体建筑,依据其冷负荷占全年较大比重的特点,将土壤源热泵技术、水蓄冷技术、喷泉水冷利用技术与常规空调结合成为该建筑的复合式空调系统,提出空调配置方案,并对该系统的设计和运行策略进行了探讨。土壤源热泵技术现己进入实用阶段,但在应用过程中存在冬夏负荷不匹配、工况恶化等问题。本文建立的复合式空调系统,以土壤源热泵作为重要组成部分,配合水蓄冷、水景空调系统进行多源互补,以弥补各自技术的不足。商场空调冬季热负荷极少,可以忽略,本文以综合体内酒店式公寓的供暖与生活热水负荷作为土壤源热泵系统的热负荷,并取相同数值的冷负荷作为热泵系统夏季负荷,以此实现地埋管的全年负荷平衡。由于地埋管换热器连续运行能力有限,设置冷却塔辅助散热,组成混合式热泵系统。本文在现场热响应测试基础上,进行了冷却塔—土壤源热泵系统的设备选型、地埋管设计计算和能耗分析等。水蓄冷空调系统可以有效缓解夏季高峰期电力紧张,本文利用消防水池,以25%蓄冷率设置自然分层水蓄冷空调系统,在夏季优先释冷条件下,给出了分段负荷条件下的不同运行方案。鉴于夏季初、末期建筑体内冷负荷较小特点,本文将室外喷泉水池作为天然冷源(水池循环水利用雨水收集回用水),设立喷泉水冷空调系统。该系统利用自然冷能,无需制冷主机,因而耗能较少,属于绿色空调。
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全文目录
摘要 6-7 Abstract 7-12 第一章 绪论 12-16 1.1 课题背景 12-13 1.2 混合式土壤源热泵的研究状况 13-14 1.3 水蓄冷空调的研究状况 14-15 1.4 本文主要内容 15-16 第二章 土壤热物性参数分析与测试 16-24 2.1 土壤热物性参数 16-18 2.2 岩土热响应测试 18-23 2.2.1 测试原理 18-19 2.2.2 测试装置 19-20 2.2.3 测试土壤平均初始温度 20 2.2.4 取热试验 20-21 2.2.5 排热试验 21 2.2.6 数据处理 21-22 2.2.7 模拟岩土温度场 22-23 2.2.8 测试结果 23 2.3 本章小结 23-24 第三章 冷却塔—混合式土壤源热泵空调系统 24-37 3.1 冷却塔—土壤源热泵系统的组成 24-26 3.1.1 串联系统 24-25 3.1.2 并联系统 25-26 3.2 冷却塔—土壤源热泵系统选型 26-29 3.2.1 冷却塔—土壤源热泵系统选型方法 26-27 3.2.2 垂直地埋管长度计算方法 27-29 3.3 冷却塔—土壤源热泵混合系统设计 29-32 3.3.1 项目背景 29-30 3.3.2 设备选型 30-31 3.3.3 冷却塔—土壤源热泵系统运行控制策略 31-32 3.4 地板辐射供暖系统 32-34 3.5 冬季生活热水系统 34-35 3.6 土壤源热泵系统能耗分析 35-36 3.7 本章小结 36-37 第四章 水蓄冷空调系统 37-52 4.1 自然分层水蓄冷空调系统简介 37-39 4.1.1 自然分层式水蓄冷原理 37-38 4.1.2 布水器 38 4.1.3 水蓄冷系统的运行策略 38-39 4.2 水蓄冷空调方案 39-50 4.2.1 方案背景 39-41 4.2.2 蓄冷水槽保温材料的选择 41 4.2.3 系统主机配置 41-42 4.2.4 分段负荷条件下运行策略 42-50 4.3 水蓄冷系统经济性分析 50-51 4.3.1 运行费用分析 50-51 4.3.2 投资回收分析 51 4.4 本章小结 51-52 第五章 喷泉水冷空调系统 52-57 5.1 系统设置背景 52 5.2 雨水收集 52-53 5.2.1 雨水概况 52-53 5.2.2 雨水收集方案 53 5.3 喷泉水冷空调设计 53-56 5.3.1 系统介绍 53-54 5.3.2 水下换热器设计 54 5.3.3 水质处理 54-55 5.3.4 喷泉水冷空调系统特点 55-56 5.4 本章小结 56-57 第六章 总结与展望 57-59 6.1 全文总结 57 6.2 工作展望 57-59 参考文献 59-63 致谢 63-64 论文发表和科研情况 64
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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 房屋建筑设备 > 空气调节、采暖、通风及其设备 > 空气调节
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