耦合蓄能装置的地源热泵系统性能研究

摘要

当前地源热泵系统在国内外已经得到广泛应用，针对应用中的问题本文对结合地源热泵系统以及储能系统的复合供能系统进行了研究。研究中，应用FLUENT软件建立了地埋管侧换热模型，研究不同运行方案下，地埋管换热器周围土壤温度的变化。结果显示合理更改地埋管负荷分配形式形成多段间歇运行有利于利用土壤温度恢复，减轻地埋管换热器周围土壤温度的变化。
　　文中使用 TRNSYS软件建立了复合供能系统模型以及常规地源热泵系统模型，对系统短期和长期运行过程中土壤平均温度的变化进行了研究。研究表明：短期运行过程中复合供能系统土壤温度波动小，在长期运行过程中复合供能系统可更好地维持土壤的热平衡。研究中通过调整复合供能系统的运行策略，对不同运行策略下复合供能系统的土壤温度、地埋管出水温度、热泵机组COP进行了研究。
　　通过搭建复合供能系统实验台，对比常规地源热泵系统与复合供能系统对系统COP以及经济性进行了研究。实验表明，复合供能系统在夏季的平均COP比常规地源热泵系统高0.04，而在冬季这一差距达到了0.37。通过对分时电价的应用，复合供能系统实现了运行费用的减少，冬季运行中可以节省35.2％的运行费用，而在夏季可以减少18.3%的运行费用。系统耦合储能装置降低了热泵机组的装机容量，减少了系统的初始投资。
　　综上，本文通过对复合供能系统的模拟研究和实验研究证明其实际运行中具有多方面优势，为该系统的推广和应用提供了理论和实验依据。

目录

声明

字母注释表

第一章 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文研究内容

第二章 地埋管侧土壤温度响应的模拟研究

2.1 模型介绍

2.2 模拟结果分析

2.3 本章小结

第三章 复合供能系统的模拟研究

3.1 系统模型介绍

3.2 系统控制方案

3.3 土壤温度模型

3.4 复合供能系统与常规地源热泵系统性能对比

3.5 控制方案优化

3.6 本章小结

第四章 复合供能系统实验研究

4.1 实验系统介绍

4.2 系统与常规地源热泵系统COP对比

4.3 经济性能分析

4.4 实验误差分析

4.5 本章小结

第五章 结论与建议

5.1 结论

5.2 进一步研究的建议

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢