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地下水源热泵蓄能系统的应用研究

作　者: 何旭光
导　师: 王景刚；张文秀
学　校: 河北工程大学
专　业: 建筑与土木工程
关键词: 地下水源热泵冰蓄冷优化组合工程实例节能环保推广应用
分类号: TU831
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本论文基于当前的能源形势和环境污染的现状,提出了一种先进的空调节能系统——地下水源热泵蓄能系统。并且结合工程实例,进行了详尽的分析研究,总结出这项技术在节能减排、保护环境、减少温室气体排放等方面的显著优点。在研究的基础上,得出了继续推广这项新技术的可靠性和可行性。由于地下水具有温度比较恒定的特点,所以地下水体是非常好的空调冷热源。地下水源热泵技术就是利用地下浅层水体作为空调系统的冷热源,通过输入少量的电能,实现低位热能向高位热能的转移。因此,它属于可再生能源利用技术。热泵机组的能源利用率很高,COP可达到4以上,因此可以用少量的电能,便可获得较大量的热能的转移。在系统整个运行过程中,由于没有矿石燃料的燃烧,因此就没有污染气体排放,可称得上是真正的清洁能源。因此,水源热泵机组的节能环保效果十分明显。冰蓄冷空调技术是在夜晚电价低谷段利用制冷设备制冰,将蓄冰装置中的水制成冰；而在白天电力负荷高峰期,冰融化成水,将蓄冷装置释放的冷量用于空调工程。冰蓄冷系统由制冷设备、蓄冰设备和辅助设备构成。设计安装良好的空调冰蓄冷系统与常规空调系统相比较,由于蓄冷设备供应一部分冷量,故其制冷设备容量一般可减少30%—50%；同时,电力部门实施的峰谷分时电价政策可在极大程度上降低空调系统运行费用,分时电价差值越大,得益越大。由此可见,空调冰蓄冷系统具有显著的社会效益和经济效益。本论文在对地下水源热泵系统和冰蓄冷技术的各自特点进行研究、分析的基础上,将地下水源热泵技术与蓄冰技术相结合,充分利用两者的特点,使系统配置更加合理,投资更加经济。本论文结合北京的工程实例进行分析研究,采用理论分析与实践研究相结合的方法,进行系统的整理分析。通过项目前期水资源论证、方案设计优化、项目施工、运行模式分析和节能经济性能计算,最后得出这种空调技术值得推广应用的结论。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
第1章绪论  11-17
  1.1 本课题研究的背景  11-13
    1.1.1 能源局势与环境现状  11-12
    1.1.2 电力现状  12-13
  1.2 本课题的研究意义  13-15
  1.3 本项目的研究思路和内容  15-16
  1.4 本项目的主要创新点  16-17
第2章地下水源热泵系统  17-27
  2.1 地下水源热泵系统的研究现状及发展  17-20
    2.1.1 国外的研究现状及发展  17-18
    2.1.2 国内的研究现状及发展  18-20
  2.2 地下水源热泵的工作原理  20-21
  2.3 地下水源热泵的特点  21-23
    2.3.1 地下水源热泵的节能特性  21-22
    2.3.2 地下水源热泵推广使用的优势  22-23
  2.4 地下水源热泵的适用条件和应用中存在的问题  23-26
    2.4.1 地下水源热泵的适用条件  23-25
    2.4.2 地下水源热泵系统在应用中存在的问题  25-26
  2.5 本章小结  26-27
第3章冰蓄冷技术  27-31
  3.1 冰蓄冷技术的研究现状及发展  27-28
    3.1.1 国外冰蓄冷技术研究现状  27-28
    3.1.2 国内冰蓄冷技术研究现状  28
  3.2 冰蓄冷技术介绍  28-29
  3.3 冰蓄冷技术应用前景  29-30
  3.4 本章小结  30-31
第4章本研究项目的方案设计研究  31-40
  4.1 研究课题的提出  31
  4.2 项目概况及水资源论证  31-35
    4.2.1 项目概况  31
    4.2.2 水文地质资源论证  31-35
  4.3 方案设计  35-39
    4.3.1 方案论述  35-36
    4.3.2 水源井的设计  36-38
    4.3.3 蓄冰方案  38-39
  4.4 本章小结  39-40
第5章项目施工工艺和方法研究  40-51
  5.1 系统施工执行的规范标准  40
  5.2 管道及设备安装  40-46
    5.2.1 室外管线部分  41-43
    5.2.2 机房设备安装工艺及技术要求  43-44
    5.2.3 设备安装施工方法  44-46
  5.3 系统调试  46-48
    5.3.1 工艺流程  47
    5.3.2 技术要求  47
    5.3.3 空调系统调试一般规范要求  47-48
  5.4 施工过程中主要保障措施  48-50
    5.4.1 质量保障措施  48-49
    5.4.2 造价控制措施  49-50
    5.4.3 其他措施  50
  5.5 本章小结  50-51
第6章系统运行模式及经济技术分析  51-69
  6.1 运行模式分析  51-53
  6.2 系统运行策略分析  53-62
    6.2.1 夏季运行策略分析  53-58
    6.2.2 冬季运行策略分析  58-62
  6.3 系统能效分析  62-64
    6.3.1 系统夏季制冷能效分析  63-64
    6.3.2 系统冬季供热能效分析  64
  6.4 系统能耗计算分析  64-67
    6.4.1 系统的全年能耗  64-66
    6.4.2 常规系统的全年能耗  66-67
    6.4.3 全年节能量计算  67
  6.5 技术经济分析  67-68
    6.5.1 初投资概算  67
    6.5.2 项目增量成本计算  67-68
  6.6 本章小结  68-69
结论和展望  69-71
  结论  69
  展望  69-71
参考文献  71-74
致谢  74-75
作者简介  75

地下水源热泵蓄能系统的应用研究

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