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太阳能与地源热泵联合系统在建筑中的应用分析

作　者: 王慧伟
导　师: 王培军
学　校: 山东大学
专　业: 建筑与土木工程
关键词: 地源热泵太阳能联合系统绿色能源
分类号: TU83
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

能源问题是关系国计民生的重要问题,中国近几年经济的迅猛发展所带来的环境问题已经引起国家的高度重视,节能减排是当务之急。世界各国正积极开发新能源和可再生能源。建筑行业中的“绿色能源”也日渐得到重视。在研究新型绿色节能能源的过程中,太阳能及浅层地热能等新型能源在建筑行业中的应用日渐广泛,其重要地位无可替代。太阳能取之不尽、用之不竭,可作为永久性的能源,资源丰富,无污染。地表浅层地热资源被称之为地能,是指地表的土壤、地下水、河流、湖泊等吸收太阳能、地热能而蕴藏的低温位热能。太阳能和浅层地热能广泛存在。但是单纯的利用太阳能和浅层地热能各有自己的局限性。太阳能受季节、气候、地理位置的影响较大,热源不稳定。而地热能受地表土壤、浅层水、设备投资等方面的影响较大。目前,在工程实际中,多数采用单一的太阳能系统供应热水或采用单一的地源热泵系统解决建筑内部的夏季制冷,冬季供暖。该课题的主要内容就是研究应用了太阳能--地源热泵联合系统。探讨该系统的工作原理,初期投资与后期设备运行,保养,经济分析综合比较,初步探讨该系统的科学性和经济性。解决具体工程实际中,即能实现太阳能一体化设计,满足用户的全天候供应热水的需要,又能弥补单一地源热泵系统土壤周围温度场变化等缺陷。利用节能的地源热泵与太阳能优势互补,增加了系统的可靠性。在具体的工程实际中更加理性,科学,合理的利用绿色能源。该课题的重要论据是运用笔者设计工程的实际案例。具体研究方法通过观测及跟踪正在运行的设备,比较太阳能—地源热泵联合系统在初期投资、后期运行费用及工程系统设计,设备运行中需要改进的问题方面进行探讨分析,为太阳能—地源热泵联合系统推广应用提供理论与实践经验。使绿色能源在建筑领域得到越来越广泛的应用,真正想用户所想,即实现节能的目标,又能满足建筑实际需要。为广大工程设计人员提供设计新思路,新方法,优化设计方案,提高设计水平。

全文目录

目录  4-6
CONTENTS  6-8
摘要  8-9
ABSTRACT  9-11
第1章绪论  11-14
  1.1 课题研究的背景  11-12
  1.2 课题研究的国内外现状及发展动态  12-13
  1.3 课题的研究意义  13
  1.4 本文的主要研究内容  13-14
第2章太阳能的分析研究  14-16
  2.1 太阳能的优缺点  14-15
  2.2 太阳能集热器的研究  15
  2.3 本章小结  15-16
第3章浅层地热能的分析研究  16-18
  3.1 地源热泵系统的工作原理  16-17
  3.2 地源热泵系统的分类  17
  3.3 闭环式地源热泵系统  17-18
  3.4 本章小结  18
第4章建筑全年动态负荷分析计算  18-33
  4.1 建筑动态负荷计算方法简介  18-20
  4.2 建筑物全年逐时冷负荷的计算  20-21
  4.3 夏季典型设计日负荷  21-23
  4.4 冬季典型设计日负荷  23-32
  4.5 本章小结  32-33
第5章太阳能--地源热泵联合系统应用分析  33-37
  5.1 太阳能--地源热泵联合系统应用原则  33
  5.2 太阳能--地源热泵联合系统工作流程及特点  33-35
  5.3 与常规热泵系统方式的比较  35-36
  5.4 太阳能--地源热泵联合系统经济效益分析  36-37
第6章工程案例分析  37-55
  6.1 工程案例介绍  37-38
  6.2 维护结构性能参数  38
  6.3 空调负荷计算  38-49
  6.4 具体方案设计  49-53
  6.5 实际积极效益分析  53-55
  6.6 本章小结  55
第7章结论  55-58
  7.1 结论  55-56
  7.2 不足和展望  56-58
参考文献  58-60
致谢  60-61
学位论文评阅及答辩情况表  61

太阳能与地源热泵联合系统在建筑中的应用分析

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