基于寿命周期分析的土壤耦合热泵系统区域适宜性评价方法研究

摘要

本文研究了我国不同地区气候和岩土地质分布特征，选取全国20个典型地区：银川，哈尔滨，呼和浩特，沈阳，北京，郑州，乌鲁木齐，兰州，上海，重庆，长沙，广州，昆明，西安，拉萨，济南，武汉，贵阳，杭州，南京作为研究对象。利用DesT.c商用建筑负荷模拟软件建立某一办公楼建筑模型，并计算出该建筑在20个地区全年动态空调负荷。
　　 依据《土壤耦合热泵系统工程技术规范》(GB50366-2005)中推荐方法计算出20个地区土壤耦合热泵系统地下埋管长度，建立地源热泵机组-埋地管换热器耦合数学模型。
　　 在寿命周期评价方法(LCA，Life Cycle Assessment)框架指导下，定义了本文寿命周期具体涵义，建立可靠性、节能性、经济性、环保性四个评价指标，用来考察土壤耦合热泵系统区域适宜性，并采用成对比较矩阵主观打分法对四个指标进行权重设置。
　　 在影响评估中，综合考虑四个指标影响，创新运用模糊聚类分析方法对20个地区土壤耦合热泵系统区域适宜性进行模糊相似分类，得出较显著的分类结果，适宜地区：北京，济南，郑州，西安，昆明；较适宜地区：贵阳，兰州，杭州，上海；较不适宜地区：长沙，呼和浩特，南京，沈阳，武汉，银川，重庆；不适宜地区：广州，哈尔滨，拉萨，乌鲁木齐。
　　 本文意在土壤耦合热泵系统在不同地区寿命周期运行特性研究基础上，研究综合考虑系统寿命周期内可靠性，节能性，经济性，环保性四个因素影响下的综合评价方法，结论证明模糊聚类分析是一个较好的区划综合分析方法，并且分类出的土壤耦合热泵系统区域适宜性能够为地源热泵技术在我国各区域的科学推广应用提供理论依据与技术支持。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1课题科学意义及研究前景

1.2国内外研究现状综述

1.2.1国外研究现状

1.2.2国内研究现状

1.3本论文主要研究内容

1.4本章小结

2我国气候与土壤区域特征及负荷模拟

2.1我国气候分布特征

2.2我国岩土地质分布特征

2.3待评价地区的气候和地质参数

2.4不同区域建筑物全年动态负荷模拟

2.4.1建筑概况

2.4.2不同区域建筑物全年动态负荷模拟

2.5本章小结

3土壤耦合热泵系统的耦合模型

3.1地下埋管换热器长度确定

3.1.1地下埋管换热热阻

3.1.2竖直埋地管换热器钻孔的长度计算

3.2土壤源热泵系统的耦合模型

3.2.1土壤耦合热泵机组的运行特性模型

3.2.2热泵机组-埋地管换热器耦合关系

3.3本章小结

4基于寿命周期(LCA)的土壤耦合热泵系统评价体系

4.1寿命周期评价理论(LCA)框架

4.1.1 LCA理论的产生与发展

4.1.2 LCA理论的基本原理与方法

4.2评价指标体系研究

4.2.1定义评价目标与范围(goal and scope definition)

4.2.2清单分析(inventory analysis)—建立评价指标体系

4.3本章小结

5土壤耦合热泵系统的综合评价方法研究

5.1确定各个指标的权重

5.2模糊聚类综合分析

5.2.1模糊聚类基本思想

5.2.2模糊聚类分析方法

5.2.3模糊聚类分析结果优选

5.2.4模糊聚类分析算法实现——VB程序设计

5.2.5程序计算过程

5.3本章小结

6结论与建议

6.1结论

6.2建议与展望

致谢

参考文献

附 录