太阳能与地源热泵联合系统设计

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1、青岛理工大学毕业设计（论文）用纸目录第1章绪论11.1我国的太阳能资源11.1.1能源形势11.1.2太阳能的热利用11.1.3国内对太阳能资源利用21.2太阳能在建筑节能中的应用31.2.1建筑节能的重要意义31.2.2太阳能在建筑节能中的应用41.2.3本文研究的内容4第2章太阳能采暖系统与热泵系统的结合62.1太阳能热水采暖系统62.1.1太阳能热水器62.1.2太阳能热水采暖系统的基本组成72.1.3太阳能热水采暖系统的发展现状82.2地源热泵系统92.2.1地源热泵工作原理及运行方式92.2.2地源热泵发展现状102.3联合系统102.3.1联合运行的

2、优势以及系统模式112.3.2本文所设计的联合系统组成与运行方式12第3章建筑物负荷计算与末端设备选择133.1建筑物负荷计算133.1.1建筑物概况及设计参数133.1.2热负荷计算153.1.3冷负荷计算183.2室内末端设备选择计算1985青岛理工大学毕业设计（论文）用纸3.2.1末端设备形式193.2.2末端设备（风机盘管）选型20第4章室内系统水力计算254.1水系统方案254.1.1水系统的设计原则254.1.2空调水系统方案的确定254.2水系统的水力计算264.2.1冷冻水管路水力计算264.2.2冷凝水管道设计33第5章联合系统的设计计算355

3、.1太阳能集热系统设计计算355.1.1太阳能集热器的设计与安装355.1.2蓄热水箱的设计计算395.1.3集热系统循环水泵与与定压装置选择415.2地源热泵系统设计435.2.1地源热泵机组的选择435.2.2地埋管换热器设计计算435.2.3冷冻水泵、采暖用水泵、冷凝水泵选择475.2.4机房中其他设备选择计算50第6章太阳能集热系统动态模拟分析516.1动态模拟分析工具－TRNSYS软件516.1.1TRANSYS软件介绍516.1.2TRANSYS运行模式526.2太阳能集热器的数学模型526.2.1太阳能集热器模块TYPE1b的数学模型526.2.2

4、输入、输出及模型参数536.3水箱的数学模型566.3.1水箱的数学模型5785青岛理工大学毕业设计（论文）用纸6.3.2输入、输出及模型参数616.4水泵的数学模型706.4.1水泵的数学模型706.4.2输入、输出及模型参数716.5控制器的数学模型726.5.1控制器的数学模型736.5.2输入、输出及模型参数756.6太阳能集热采暖系统动态模拟结果分析766.6.1太阳能采暖系统的动态模拟结果776.6.2系统能耗分析78参考文献84致谢85附录8585青岛理工大学毕业设计（论文）用纸第1章绪论1.1我国的太阳能资源1.1.1能源形势建筑能耗已于工业能耗

5、、交通能耗并列，成为我国能源消耗的三大“能耗大户”。尤其是建筑能耗伴随着建筑总量的不断攀升和居住舒适度的提升，成急剧上扬趋势。随着城市发展，建筑将超越工业、交通等其他行业而最终居于社会能源消耗的首位。目前，建筑能耗约占全国能源消耗的首位30%，其中北方城镇城镇采暖能耗成为建筑能源消耗的最大组成部分，占全国城镇建筑总能耗36%我国2/3以上的国土面积属于严寒和寒冷地区，建筑供暖是保证生存的的需要。随着生活水平和居住环境的改善，长江流域等夏热冬冷的地区也呈现出冬季供暖的需要。我国人口众多，能源结构以煤炭为主，建筑用能带来城市冬季严重的环境污染和温室气体的排放。因此加

6、强清洁能源技术的开发，推广太阳能供热采暖技术对实现城市建设的可持续发展有着非常重要的意义。因此，太阳能供热采暖是继太阳能热水之后，需要在建筑物中推广应用的又一项太阳能热利用和技术。1.1.2太阳能的热利用太阳能既是一次能源，又是可再生能源。太阳辐射能作为一种能源形式，在能源开发利用中具有其独特的优势，主要表现在：（1）储量极其丰富。一年到达地面的太阳能相当于5.61×1021kJ的热量，相当于130万亿吨的标准煤，约为全世界2000年所消耗的各种能源总和的6500倍。而且太阳能可源源不断地供给地球，可谓取之不尽，用之不竭。85青岛理工大学毕业设计（论文）用纸（2

7、）普遍性。与其它能源分布的不均匀性不同，太阳能分布对地域的差别相对较小，处处可以就地利用，有利于缓解能源供需矛盾，缓解运输压力，能解决偏远地区的能源输送不便问题。（3）无污染性。没有“三废”污染问题，无噪声，不产生有害物质。（4）经济性。主要表现在两方面：一是在一些地区尤其是那些偏僻、缺乏建立电站条件的地区，太阳能具有无比的优越性；二是在目前的技术发展水平下，太阳能热利用已具备一定的经济性，如太阳能热水器等。但太阳能存在着两个主要缺陷限制了人类对它的开发和利用：一是能量密度低；二是其强度受各种因素影响（如昼夜、季节、地点、气候等）不能维持常量。因此克服以上缺陷也

8、是太阳能利用技术必须重点