地源热泵系统埋地换热器的理论研究及经济性分析

摘要

本文根据某实际工程对地源热泵系统与几种常规集中式空调系统进行了经济性评价。文章采用价值工程分析法，选取经济成本、技术使用特性和社会效益等重要方面作为功能评价对象，对各系统的功能系数和成本系数进行计算，最后得到各自的价值系数，以此来综合评价各空调系统方案的经济性。结果表明地源热泵系统虽然在费用成本方面是在所有方案中是最高的，但其具有很大技术优势和社会效益，在综合评价中其功能系数仅次于目前应用最广泛的螺杆式冷水机组+城市热网方案。因此说地源热泵是一种很有发展潜力的空调系统。

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第1章绪论

1.1课题背景——能源与环境

1.2热泵的工作原理及分类[4]

1.2.1热泵的工作原理

1.2.2热泵的分类

1.3地源热泵

1.3.1地源热泵工作流程及分类[7]-[9]

1.3.2埋地换热器系统[10][11]

1.3.3地源热泵应用形式[4]

1.3.4地源热泵特点

1.4地源热泵应用与研究现状

1.4.1国外应用与研究现状[15]-[19]

1.4.2国内应用与研究现状

1.5本文研究主要内容

第2章埋地换热器传热的理论研究

2.1埋地换热器传热模型的综述

2.1.1 Hart和Covillion模型[46]——线源解析理论

2.1.2 IGSHPA模型[21][47]——线源解析理论

2.1.3 kavanaugh模型[48]——柱源解析理论

2.1.4 Eskilson模型[49][50]——解析和数值混合理论

2.1.5 V.C.Mei模型[51]——数值有限差分理论

2.2埋地换热器传热过程的理论研究[47][49][50][52]-[54]

2.2.1钻井孔外一维瞬态导热过程

2.2.2钻井孔内准稳态传热过程

2.3本章小结

第3章埋地换热器传热的数值模拟

3.1土壤基础性能研究[56]

3.1.1土壤的比热容

3.1.2土壤的导热系数

3.1.3土壤的热扩散系数

3.1.4土壤的初始温度

3.2埋地换热器地下传热过程的模拟计算

3.2.1模型建立及求解

3.2.2模拟结果分析

3.2.3不同因素对埋地换热器换热率的影响

3.3本章小结

第4章地源热泵系统经济性的综合评价

4.1地源热泵系统的热力经济性指标[4]

4.1.1热泵的性能系数

4.1.2季节性能系数

4.1.3热泵的能源利用系数

4.2土壤源热泵系统经济性评价

4.2.1价值分析法理论[61]-[66]

4.2.2地源热泵系统工程实例分析

4.3本章小结

第5章结论

致谢

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果