太陽(yáng)能—土壤源熱泵系統(tǒng)太陽(yáng)能保證率的研究.pdf

1、社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，能源卻逐漸衰竭。為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，推進(jìn)節(jié)能減排政策，提倡開(kāi)發(fā)新能源和可再生能源等方針勢(shì)在必行。由于利用了太陽(yáng)能和淺層地?zé)崮苓@兩種儲(chǔ)量豐富且易于收集的清潔可再生能源，太陽(yáng)能-土壤源(Solar Assisted Ground-source，簡(jiǎn)稱(chēng)SAGS)熱泵系統(tǒng)在節(jié)能環(huán)保方面具有其它供冷熱系統(tǒng)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。太陽(yáng)能保證率體現(xiàn)了系統(tǒng)太陽(yáng)能熱利用程度，是太陽(yáng)能-土壤源熱泵系統(tǒng)重要的設(shè)計(jì)參數(shù)。受地理、氣候、負(fù)荷特性等因素影

2、響，太陽(yáng)能保證率最佳值涉及問(wèn)題復(fù)雜，研究難度大，目前國(guó)內(nèi)外對(duì)該問(wèn)題的研究相對(duì)不足。
　　本研究采用實(shí)驗(yàn)研究和模擬分析相結(jié)合的方法，從不同角度分析了系統(tǒng)太陽(yáng)能保證率選取問(wèn)題，并綜合給出最佳太陽(yáng)能保證率選取的相關(guān)建議。首先，本文以大連理工大學(xué)土壤源熱泵系統(tǒng)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)并建立了太陽(yáng)能-土壤源熱泵實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有夏季供冷、冬季供熱、過(guò)渡季蓄熱三種運(yùn)行模式，用以滿(mǎn)足此類(lèi)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究。其次，本文以TRNSYS軟件為平臺(tái)，建立了對(duì)應(yīng)于實(shí)驗(yàn)系

3、統(tǒng)的數(shù)學(xué)仿真模型，用以進(jìn)一步的系統(tǒng)分析。利用建成后的系統(tǒng)進(jìn)行了三組實(shí)驗(yàn)研究，確?；赥RNSYS軟件所建數(shù)學(xué)模型的正確性。分析結(jié)果表明，本研究所建數(shù)學(xué)模型較為準(zhǔn)確，可滿(mǎn)足更深入、更全面的系統(tǒng)研究。最后，利用經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的數(shù)學(xué)模型分析系統(tǒng)太陽(yáng)能保證率問(wèn)題。以大連地區(qū)辦公建筑為例，結(jié)合《公共建筑節(jié)能(65％)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（遼寧省地方標(biāo)準(zhǔn)）DB21/T1899-2011，本文具體分析了系統(tǒng)最佳太陽(yáng)能保證率選取方法。利用DeST軟件分析建筑全年逐時(shí)負(fù)

4、荷，并用TRNSYS軟件深入分析系統(tǒng)性能。選用集熱器面積、水箱容積、跨季節(jié)蓄熱啟動(dòng)溫度、地埋管深度、地埋管數(shù)量5個(gè)因素，運(yùn)用正交試驗(yàn)原理，分析系統(tǒng)太陽(yáng)能保證率敏感性，并從運(yùn)行能耗、土壤溫度平衡、系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性等角度給出相關(guān)建議。結(jié)合對(duì)不同地區(qū)、不同類(lèi)型建筑、不同節(jié)能率建筑的分析，綜合給出關(guān)于太陽(yáng)能保證率選取方面的合理建議。研究結(jié)果表明，集熱器面積是系統(tǒng)供暖季太陽(yáng)能保證率的高度顯著性影響因素，設(shè)計(jì)集熱器面積應(yīng)最大程度地滿(mǎn)足系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性高、土壤溫