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地源热泵系统地下埋管换热器理论分析及工程应用研究

作　者: 李阳春
导　师: 陈光明
学　校: 浙江大学
专　业: 制冷及低温工程
关键词: 地源热泵埋管换热器系统设计技术经济性分析
分类号: TK172
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
下　载: 568次
引　用: 7次
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内容摘要

节能与环保是关系到21世纪国民经济可持续发展的两个重大课题。全世界都在致力于低能耗、无污染、可再生新能源工程技术的研究与应用。本文结合现阶段国内外的研究进展，以目前尚处于发展阶段的新型空调技术——地源热泵技术作为研究课题，为空调的节能与环保提出一个新的发展方向。主要研究内容如下： 1．对现有的地源热泵埋管换热器传热模型、设计方法进行对比分析。在总结了国内外埋管换热器设计经验的基础上，进行了埋管换热器计算机辅助设计程序开发，该程序可用于水平埋管、U型埋管以及套管式换热器的设计计算。重点介绍了程序开发的系统结构、主要功能、涉及到的计算方法等。计算程序的开发不仅使换热器设计流程更加清晰，也大大缩短了设计周期，提高了计算精度。 2．提出了地源热泵—辐射地板联合系统的概念，阐述了该系统基本原理以及运行和控制模式。结合工程实际，设计了一套应用于别墅的新型空调系统。重点介绍了建筑空调负荷计算、地下埋管换热器系统、辐射地板系统以及热泵和建筑物内分配系统设计等方面的内容。地源热泵联合辐射地板对房间进行冷暖联供，既具有地源热泵季节性平均性能系数高、土壤蓄热能力强、随环境温度波动小等优点，且能改善空气源热泵系统新风供给量与耗能之间的矛盾关系。 3．以地源热泵空调系统为研究对象，从技术和经济性两方面对两种地源热泵(水平埋管、垂直埋管)与常规空气源热泵空调系统进行了分析和比较。分别计算了上述三种系统的COP、逐月制冷／制热量，并分析了初投资、运行和维护费用、投资回收期、净价值以及偿还利率等经济学参数对不同系统的影响。结果表明地源热泵系统在降低空调高峰负荷以及总能耗等方面比空气源热泵系统具有明显的优势。

全文目录

摘要  2-3
ABSTRACT  3-7
第一章绪论  7-19
  1.1 地源热泵系统研究的背景和意义  7-8
  1.2 地源热泵系统概述  8-11
  1.3 系统工作原理与研究方法  11
  1.4 国内外研究和应用进展  11-17
  1.5 本文的研究工作  17-19
第二章地源热泵地下埋管换热器传热模型理论研究  19-31
  2.1 前言  19
  2.2 埋管换热器传热模型研究进展  19-23
  2.3 U型埋管换热器的传热模型  23-27
  2.4 套管式换热器传热模型  27-30
  2.5 本章小结  30-31
第三章地源热泵系统埋管换热器计算机辅助设计  31-43
  3.1 前言  31
  3.2 地下埋管换热器设计经验总结  31-33
  3.3 软件运行环境及总体结构  33-34
  3.4 软件主要功能描述  34-38
  3.5 软件采用计算方法及应用示例  38-42
  3.6 本章小结  42-43
第四章地源热泵-辐射地板联合系统理论研究  43-54
  4.1 前言  43
  4.2 辐射地板系统  43-45
  4.3 地源热泵-辐射地板联合系统  45-52
  4.4 几个相关问题的探讨  52-53
  4.5 本章小结  53-54
第五章地源热泵-辐射地板联合系统设计  54-65
  5.1 系统设计的基础资料  54-57
  5.2 建筑空调冷热负荷计算  57-58
  5.3 辐射地板系统设备选型计算  58-60
  5.4 地源热泵系统设备选型  60
  5.5 地下埋管换热器系统设计  60-63
  5.6 热泵和建筑物内分配系统设计  63-64
  5.7 本章小结  64-65
第六章地源热泵与空气源热泵空调系统技术经济性对比分析  65-77
  6.1 技术经济性分析的意义  65-66
  6.2 地源热泵与空气源热泵的技术比较  66-67
  6.3 初投资比较  67-68
  6.4 系统性能及运行费用比较  68-75
  6.5 本章小结  75-77
第七章结论及展望  77-79
  7.1 主要结论  77-78
  7.2 前景展望  78-79
参考文献  79-82
硕士在读期间发表或录用论文  82-83
致谢  83

地源热泵系统地下埋管换热器理论分析及工程应用研究

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