文档介绍：同济大学机械工程学院
硕士学位论文
土壤源热泵埋管换热及系统能耗分析
姓名:乐云峰
申请学位级别:硕士
专业:制冷及低温工程
指导教师:陈汝东
20090201
摘要土壤源热泵由于其良好的节能性和环保性,在国外已经有很多应用的工程,熟的设计技术,同时相关的挖掘等技术没有配套,导致土壤源热泵初投资较高。本文基于经典的常热流线热源理论,将叠加原理、阶跃负荷及孔洞热阻思想地源热泵系统模拟的变热流线热源模型,并与常热流线热源模型进行比较,为地源热泵地下埋管换热器的设计计算及地源热泵系统的模拟提供了一种新的简单而又实用的计算方法。在地热换热器设计中,介绍了地下负荷的确定、地下换热器的不同形式及布置方式、埋管尺寸、材料及防冻液的选择,通过计算埋管及土壤的当量热阻,利用全年温频并根据不同的热泵冷却水的进水温度来确定所需埋管长度;在埋管长度不确定性分析中,利用经典的不定性分析法测定每个参数的单个不定性因子如何合成总体不定性值,重点分析了土壤热扩散率、土壤导热系数、土壤度的影响,可以为工程实际的经济性提供一定的参考。最后,以上海某别墅为例,先通过计算出建筑负荷,再通过其内置的气象参数结合缕迪凳ḿ扑愠鐾寥涝慈缺孟低车娜昴芎模⒂肟掌热泵系统进行对比分析,得出运用土壤源热泵相对与空气源热泵而言是一种降而国内对于土壤源热泵还不是十分认可,主要是相关土壤参数的缺乏和没有成融入其中,并以上海地区的某厂房为例,分析了一种可用于变热流埋管换热与的年平均温度、回填材料导热系数及管壁导热系数的不确定性对于总体埋管长低系统能耗的选择。关键词:土壤源热泵,埋管换热,不定性分析,能耗
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学位论文作者签名:尔厶啐学位论文版权使用授权书二口口甓耹本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,本学位论文全文或者部分的阅览服务;学校有权按有关规定向国家有同意如下各项内容:按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本;学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文;学校有权提供目录检索以及提供关部门或者机构送交论文的复印件和电子版;在不以赢利为目的的前提下,学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。
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第一章绪论课题的研究背景及意义回土O隆U庵窒低巢坏岣吡诵剩峁┝艘恢中碌哪茉葱问降睦谩!5能源和环保是人类生存和发展的两大主题,是全球关注的问题。建筑节能是贯彻可持续发展战略的重要组成部分,是执行国家节约能源、保护环境基本国策的重要措施,是世界建筑发展的大趋势,也是今后建筑技术发展的重点。建筑能耗以供热采暖和空调能耗为主,降低供暖空调系统的能耗、节约能源和减少冬季采暖所造成的大气污染是建筑节能的重点。水/地源热泵系统通过吸收大地的能量,包括±壤、井水、湖泊等天然能源,冬季从大地杖攘浚季向大地释放热量,再由热泵机组向建筑供冷供热。利用地球表面的大气、土地、水中含有的低位热能和工业废热等这些能源还存在一些技术和经济上的困难,如何利用低位热源成为新课题,热泵在此课题中将会占有重要的地位。热地源热泵猻题的出现而逐渐兴起的一门技术。它是一种通过输入少量高品位能源,实现低品位的地能缤寥馈⒌叵滤⒌乇硭向高品位热能转移的热泵空调系统。它与其他热泵的不同之处在于其冷凝器是通过防冻剂与地能进行换热的。利用“泵”的功能,冬天将地热“取”进建筑物,夏天将建筑物产生的废热“送能。既开了源,又节了流。地源热泵按照与地能的换热方式不同分为三类:地下耦合热泵系统、地下水热泵系统、地表水热泵系统。由于地表水和地下水的利用受到不同程度的限制,如地下水存在回灌难等问题,因而推广起来比较困研究大多都集中在地下换热器部分。虽然已具有一定的理论基础,对地下系统泵是回收和利用低位热能的有效手段之一,研究和推广应用热泵技术对于节约能量,提高经济效益,促进生产发展有重要意义。,简称褪撬孀拍茉春突繁N难。从长远来看,土壤源热泵更适合推广和发展。地源热泵与其他热泵的不同在于地下部分,有关地上部分的理论和设计已经非常成熟了。针对地源热泵的全面的设计还很少出现,这主要是土壤参数的复杂性和土壤等资料数据的缺乏所致。地源热泵相关的研究和工程大多建在实验室,其应用处于起步摸索阶段。本文通过对系统运行能耗分析和优化设计,希望对实际工程的设计应用有一定
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