长沙地区太阳能—土壤源热泵热水系统运行模拟研究

《长沙地区太阳能—土壤源热泵热水系统运行模拟研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文6．2．1系统原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4l6．2．2运行工况分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯416．2．3系统控制方式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯426．2．4系统技术特点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯426．3系统最佳匹配研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一436．3．1长沙地区日总辐射量和月总辐射量⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯446．3．2长沙地区集热器面积与机组容量的最佳匹配⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯446．4系统跨季节储热的优化研究⋯

2、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．516．5系统效益分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯546．5．1节能效益分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯546．5．2环保效益分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯556．5．3经济效益分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．566．6本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯61总结与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一63参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

3、66致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．7lVII硕士学位论文第1章绪论1．1课题的研究背景和意义能源与环境问题作为全球关注的焦点，一直是世界各国所面临的共同难题，并且是世界各国在发展经济的同时急需共同解决的全球性问题。这一问题作为当今人类面临的巨大挑战直接催生了可持续发展理论的提出，并迅速被世界各国人民所接受，成为人类社会未来发展的共识和指导人们日常生产与生活的重要理论。然而，随着我国改革开放30多年以来经济持续高速增长的同时能源消耗量也飞速增长，由于能源消耗所造成的能源短缺

4、与环境污染问题是制约我国未来可持续发展的关键因素。从1980—2009年的短短30年间，我国的煤炭消耗量从6．03亿吨迅速增加至30．55亿吨，占全球总消耗量的19％【lJ，且我国的人均能耗量是世界平均水平的3倍【2】。在我国目前的能源构成中煤占到70％以上，石油与天然气占25％左右，而且能源利用率均只有30％左右，再加上燃烧率低、采暖锅炉吨位小、燃烧点严重分散等特点，这就进一步加重了我国的环境污染程度pJ。由于煤炭、石油、天然气等化石能源的大规模消耗，从2007年开始我国就已成为全世界C02排放量最大的国家【41，这就直接导致

5、了温室效应、雾霾等气候和空气污染问题的日益严重。因此如何有效做到缓解我国能源紧缺的现状，提高广大人民的生活质量，减少环境污染，实现社会可持续健康发展，首要问题就是要解决能源的可持续性开发与利用这一社会发展的最重要动力问题。我国必须抓住机遇，努力改进能源消费结构，大力开发利用清洁可再生能源，提高能源利用效率。欧美发达国家的统计数据表明，建筑能耗通常占到该国总能耗的30％～50％左右，在我国，这一比例也已达到了30％左右【5J。由此可见，做好建筑节能对降低我国的能源消耗量意义重大。但建筑节能的涉及面非常广泛，而我国建筑的类型众多，使

6、用功能不一，这就对各种建筑节能措施的适用性提出了严峻的挑战。生态建筑作为21世纪住宅建设发展的重要趋势，既是建筑业可持续发展的体现，也是人类解决能源危机与环境污染等诸多社会问题的重要举措之一。促进可再生能源在建筑中的应用是解决建筑业可持续发展和能源利用发展的必然趋势[6-81。在民用建筑能耗中，生活热水能耗占据了很大的比重，据以前的调研数据显示，洗浴用卫生热水的能耗占民用建筑总能耗的接近20％，而该能耗在各类商用建筑中所占的比重也达到了10％～40％t9。。随着人民生活水平的提高和生活方式的多样化，人们对生活热水的需求量日益增加

7、，生活热水能耗在民用建筑能耗中的占比还会不断增大。目前我国最常见的制取生活热水的方式就是安装太阳能集热长沙地区太阳能一土壤源热泵热水系统运行模拟研究器利用太阳能，同时在水箱中加装电辅助加热装置以在太阳辐射不足时进行补充。这种方式具有一定的节能效果，不过只适合应用于小型生活热水工程，在大中型热水工程中耗电量很大，节能效果不明显。因此，利用哪种方式制取日常生活热水来降低生活热水能耗，将是暖通空调行业需要重点研究的课题。暖通空调系统节能的重要途径之一就是应用热泵技术。热泵是一种消耗少量的高品位能源使热量从低位热源流向高位热源的节能装置

8、。通常，热泵的制热性能系数(简称COP)较高，一般可达3～4左右。正因如此，在化石燃料日益短缺的当今世界，利用低位能的热泵技术已日渐引起人们的重视，这不仅是一条非常重要的节能途径，也是可持续发展的必然需要【l⋯。热泵研究领域的核心课题之一就是冷热源的选取与利用方