太阳能+地源热泵暖通空调新技术研究

摘要

本文在综合分析研究了国内外该技术的现状和发展趋势、典型工程实例以及相关新技术和新理论的基础上，对太阳能—地源热泵工程设计和施工中的关键技术进行深入研究。主要着重如下几项研究工作并得出一些有益的结论和成果： 1.基础理论和技术研究，已经申请专利8项。 1)采用太阳能、土壤蓄能和地源热泵热力系统集成技术，实现冬冷夏用、夏热冬用，实现供热/供冷和供生活热水三种功能，成为能源中心； 2)引入太阳能集热和土壤蓄能技术，使得大地长期热平衡问题得到解决，对大地热生态环境破坏程度减少到最低； 3)采用闭式循环技术，解决了开式地源热泵技术的地下水回灌困难和添加水处理化学药剂污染地下水体等问题。 2.实验与工程设计研究，开发了三款实验样机，设计了太阳能—地源热泵暖通空调实验示范工程，得到新乡市科技发展计划项目资助(编号04G011)，课题已经通过省专家鉴定。 1)利用太阳能和土壤热能季节性直接供热/供冷，减少了地源热泵的年运行时间，年运行成本仅为空气源热泵的1/2，为传统地源热泵2/3左右； 2)提出采用新型的热泵循环工质，把热泵出水温度提高到75℃左右(传统的R22工质最高只能达到50℃左右)，拓展了太阳能—地源热泵系统的适用范围； 3)提出了新的工程设计观念——长期热平衡作为设计约束条件。 3.综合决策支持系统研究，为该工程项目咨询提供技术方案和报价。 初步研究了太阳能—地源热泵工程综合决策支持软件的构架，可望为此类工程方案设计和工程咨询报价提供快速准确的技术支持，希望能成为技术和销售人员的好帮手。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1概述

1.2太阳能-地源热泵联合循环技术

1.2.1太阳能作为辅助热源的必要性和可行性

1.2.2太阳能-地源热泵空调系统的运行方式

1.2.3太阳能-地源热泵空调系统的特性

1.2.4太阳能-地源热泵空调系统有待解决的问题

1.3国内外研究现状及发展趋势

1.3.1太阳能热利用技术的发展及研究现状

1.3.2地源热泵技术的发展及研究现状

1.4项目研发的意义

1.5研发的主要内容及步骤

第二章太阳能-地源热泵系统设计与施工技术研究

2.1概述

2.2太阳能-地源热泵系统设计

2.2.1太阳能热水系统设计与选型

2.2.2地源热泵系统的设计与施工

2.3太阳能-地源热泵系统的防冻问题

2.5新飞太阳能-地源热泵实验示范工程项目简介

2.5.1 工程基本情况

2.5.2空调方案选型

2.5.2地下换热单元的施工图

第三章地源热泵机组研制开发及其实验分析

3.1实验研究目的

3.2实验系统设计

3.2.1实验装置简介

3.2.2主要实验设备与仪表

3.2.3测试仪器的选用与校准

3.3测量误差分析

3.4实验方案设计

3.5常温地源热泵机组的研制与试验

3.5.1 XFSK-70地源热泵机组的研制与试验

3.5.2 XFSS-230地源热泵机组的研制与试验

3.6中高温地源热泵系统实验研究

3.6.1中高温地源热泵实验台

3.6.2中高温地源热泵实验过程

3.6.3中高温地源热泵实验结果及分析

3.7三种优选工质的主要可用能损失分析

3.8对工质S3的空调工况实验研究

第四章太阳能-地源热泵联合循环的若干关键技术

4.1地下土壤长期热平衡问题及其解决方案

4.2地源热泵系统循环效率的影响因素

4.2.1 工质热物性对循环效率的影响

4.2.2系统部件性能对循环效率的影响

4.3地源热泵机组设计的若干关键问题

4.3.1地源热泵合理的驱动方式

4.3.2地源热泵机组压缩机的合理选配

4.3.3地源热泵机组节流元件的合理选配

4.3.4地源热泵工质合理选配

4.4地板辐射采暖技术

4.4.1地板辐射供暖技术规定及设计说明

4.4.2太阳能-地源热泵地板辐射采暖系统

第五章太阳能-地源热泵项目对比分析及综合评价

5.1概述

5.2地源热泵项目技术经济分析

5.2.1技术经济性评价指标

5.2.2地源热泵的技术经济性评价

5.3太阳能采暖系统技术经济分析

5.3.1逐日模拟与综合热价法

5.3.2主动式太阳能直接采暖经济性分析

5.3.3太阳能集热器作为辅助热源的经济性分析

5.4太阳能-地源热泵项目技术经济分析

5.5太阳能-地源热泵项目综合评价

第六章太阳能-地源热泵工程决策软件初步研究

6.1概述

6.2综合决策支持系统

6.2.1决策支持系统(DSS)

6.2.2智能决策支持系统

6.2.3智能综合决策支持系统

6.2.4决策支持系统(DSS)的开发方法

6.3 SE-GSHP IDSS系统研究

6.3.1 工程方案设计子系统

6.3.2 工程报价子系统

6.4 SE-GLHP IDSS软件的构思

6.5本章小结

第七章课题小结与展望

7.1课题小结

7.2课题展望

参考文献

致谢

博士后期间发表的论文、专利和参加的科研工作

个人简历