燃?xì)忮仩t輔助地源熱泵復(fù)合系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計及軟件開發(fā).pdf

1、在國家大力倡導(dǎo)可再生能源的前提下，地源熱泵系統(tǒng)因其節(jié)能、高效的優(yōu)點得到廣泛的應(yīng)用，但該技術(shù)在工程應(yīng)用中也常常因為初投資大、地埋管施工困難以及吸放熱量不平衡等因素阻礙了其發(fā)展。對于北方以熱負(fù)荷為主導(dǎo)的建筑而言，燃?xì)忮仩t輔助地源熱泵復(fù)合系統(tǒng)作為一種新的建筑節(jié)能技術(shù)，既可以有效地減少地埋管換熱器的初投資，又可以解決地下熱不平衡的問題。地埋管換熱器的傳熱模型非常復(fù)雜，影響參數(shù)非常多，通過經(jīng)驗公式或者手工計算無法準(zhǔn)確獲得地埋管設(shè)計長度，因此使用專

2、用設(shè)計軟件對地埋管換熱器的傳熱過程進(jìn)行分析和模擬計算，并根據(jù)建筑負(fù)荷需求優(yōu)化設(shè)計出合理的鉆孔埋管長度已經(jīng)成為地源熱泵工程應(yīng)用領(lǐng)域被普遍認(rèn)可的設(shè)計計算方法。
　　本文主要介紹了燃?xì)忮仩t輔助地源熱泵復(fù)合系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計方法，并開發(fā)了專用的設(shè)計軟件，包括軟件界面，內(nèi)部算法以及結(jié)果分析。該復(fù)合地源熱泵系統(tǒng)開發(fā)軟件是在山東建筑大學(xué)地源熱泵研究所已開發(fā)的設(shè)計模擬軟件“地?zé)嶂恰钡幕A(chǔ)上，利用Visual Studio2010開發(fā)平臺，采用VC+

3、+語言編制的可視化設(shè)計模擬軟件。復(fù)合能源供熱系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵點之一就是要合理地確定每種供能系統(tǒng)承擔(dān)的建筑負(fù)荷比例，尤其是要確保地下埋管全年冷熱負(fù)荷基本平衡。因此本文首先建立了地埋管全年負(fù)荷分析方法，即根據(jù)建筑物全年累計負(fù)荷來確定地下熱不平衡率，并根據(jù)工程允許的地下熱不平衡率，求出該不平衡率下地埋管承擔(dān)的最大建筑熱負(fù)荷值以及熱泵機組承擔(dān)的累計負(fù)荷值。根據(jù)該負(fù)荷分析方法，基于地下熱平衡理論提出對燃?xì)忮仩t輔助地源熱泵復(fù)合系統(tǒng)的負(fù)荷控制法來控制燃

4、氣鍋爐的啟停。為了更好地分析復(fù)合系統(tǒng)的運行控制策略，本文還提出了采用分段時間控制的簡單方法來控制燃?xì)忮仩t的啟停。同時該軟件在已有地埋管換熱器傳熱模型的基礎(chǔ)上，開發(fā)了復(fù)合地源熱泵系統(tǒng)逐月設(shè)計計算方法和逐時模擬計算方法，利用該算法可以求出設(shè)計工況下地埋管長度，設(shè)計和模擬工況下土壤溫度、熱泵進(jìn)出口溫度、系統(tǒng)能耗、鉆孔換熱量等參數(shù)隨時間變化的曲線和數(shù)據(jù)表格。
　　本文還根據(jù)實際工程驗證燃?xì)忮仩t輔助地源熱泵復(fù)合系統(tǒng)的實用性以及開發(fā)的設(shè)計模擬