太阳能热泵采暖系统的研究

【摘要】：本文通过建立并求解不同太阳能采暖系统的数学模型,计算太阳能集热量及太阳能采暖能耗,由此分析不同采暖系统的经济效益、节能效益和环保效益,指出太阳能热泵采暖的优越性,最终得出最佳采暖方案。 首先,介绍了太阳能资源的分布及特点,给出了倾斜面上的太阳辐照度计算方法及以三种不同温度表示的集热器效率方程。提出了太阳能直接采暖、太阳能热泵间接采暖和太阳能热泵交替采暖等三种形式的采暖系统,给出不同采暖系统的运行模式,并建立相应的储水箱数学模型。 其次,对热泵系统进行实验研究。通过分析实验数据得到热泵系统的得热功率、制热功率与储水箱水温的关系,从而求解不同采暖系统的储水箱数学模型,再确定不同采暖系统的运行工况、储水箱容积及不同太阳能采暖系统适合的建筑类型,并对天津地区的太阳能集热量及太阳能采暖能耗进行了分析。 最后,对太阳能采暖系统进行经济效益、节能效益及环保效益分析得出:无论对于全天采暖还是仅白天采暖的建筑,太阳能热泵采暖系统都要优于直接采暖系统,且采用以电为辅助热源的太阳能热泵交替采暖系统最佳。 【关键词】：太阳能 太阳能热泵采暖系统 数学模型 效益分析 优越性
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TU832
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-12
• 1.1 研究背景与意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-11
• 1.2.1 国外研究现状9
• 1.2.2 国内研究现状9-11
• 1.3 本课题的主要研究内容11-12
• 第二章 太阳能资源及太阳能集热系统12-22
• 2.1 太阳能资源分布及其特点12-13
• 2.1.1 我国太阳能资源分布情况12
• 2.1.2 太阳能利用的特点12-13
• 2.2 太阳辐射计算13-18
• 2.2.1 太阳相对地球的位置与太阳角13-16
• 2.2.2 倾斜表面上的太阳总辐照度16-18
• 2.3 太阳能集热器18-21
• 2.3.1 太阳能集热器的分类18-19
• 2.3.2 集热器效率的表示方法19-21
• 2.4 本章小结21-22
• 第三章 太阳能热泵低温地板辐射采暖系统22-32
• 3.1 低温地板辐射采暖系统及其特点22-23
• 3.1.1 低温地板辐射采暖系统22
• 3.1.2 低温地板辐射采暖系统的特点22-23
• 3.2 太阳能热泵系统的分类及特点23-25
• 3.2.1 太阳能热泵系统的分类23-25
• 3.2.2 太阳能热泵系统的特点25
• 3.3 太阳能低温地板辐射采暖系统25-27
• 3.3.1 太阳能直接采暖系统26
• 3.3.2 太阳能热泵间接采暖系统26-27
• 3.3.3 太阳能热泵交替采暖系统27
• 3.4 太阳能低温地板辐射采暖热水系统的储水箱数学模型27-31
• 3.4.1 太阳能直接采暖系统的储水箱数学模型27-29
• 3.4.2 太阳能热泵间接采暖系统的储水箱数学模型29
• 3.4.3 太阳能热泵交替采暖系统的储水箱数学模型29-31
• 3.4.4 非采暖季太阳能热水系统的储水箱数学模型31
• 3.5 本章小结31-32
• 第四章 热泵系统实验研究及运行工况和储水箱容积的确定32-50
• 4.1 实验目的、测试平台及仪器32-34
• 4.1.1 实验目的32
• 4.1.2 测试平台32-33
• 4.1.3 超声波热量仪33-34
• 4.2 实验内容及方法34-35
• 4.3 测试结果分析35-42
• 4.3.1 冷凝器进口水温对热泵得热功率和制热功率的影响35-38
• 4.3.2 蒸发器进口水温对热泵得热功率和制热功率的影响38-40
• 4.3.3 两个公式的分析验证40-42
• 4.4 太阳能低温地板辐射采暖热水系统的储水箱数学模型求解42-45
• 4.4.1 太阳能直接采暖系统的储水箱数学模型求解42-43
• 4.4.2 太阳能热泵间接采暖系统的储水箱数学模型求解43-44
• 4.4.3 太阳能热泵交替采暖系统的储水箱数学模型求解44-45
• 4.4.4 非采暖季太阳能热水系统的储水箱数学模型求解45
• 4.5 太阳能采暖系统运行工况和储水箱容积的确定45-48
• 4.5.1 太阳能直接采暖系统运行工况和储水箱容积的确定46
• 4.5.2 太阳能热泵间接采暖系统运行工况和储水箱容积的确定46-47
• 4.5.3 太阳能热泵交替采暖系统运行工况和储水箱容积的确定47-48
• 4.6 本章小结48-50
• 第五章 太阳能低温地板辐射采暖热水系统的效益分析50-66
• 5.1 太阳能采暖系统的综合热价分析50-60
• 5.1.1 全天采暖的建筑，采暖期太阳能采暖系统的综合热价分析50-56
• 5.1.2 仅白天采暖的建筑，采暖期太阳能采暖系统的综合热价分析56-60
• 5.2 太阳能采暖系统的节能效益分析60-62
• 5.2.1 全天采暖的建筑，太阳能采暖系统的节能效益分析60
• 5.2.2 仅白天采暖的建筑，太阳能采暖系统的节能效益分析60
• 5.2.3 非采暖季太阳能热水系统的节能效益分析60-62
• 5.3 太阳能采暖热水系统的经济效益及环保效益分析62-65
• 5.3.1 太阳能采暖热水系统节省总费用及增投资回收年限62-64
• 5.3.2 太阳能采暖热水系统的环保效益分析64-65
• 5.4 本章小结65-66
• 第六章 结论与展望66-68
• 6.1 结论66
• 6.2 展望66-68
• 参考文献68-71
• 发表论文和参加科研情况说明71-72
• 致谢72

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

太阳能热泵系统性能的试验研究    陈阳;张晨阳;张哲;孙冰冰;

生物质锅炉辅助太阳能供热采暖系统的研究    李宁

单户住宅太阳能热泵供热的技术与经济分析    于国清;张晓莉;孟凡兵;

民用住宅空调技术与经济分析研究    詹友洪;

直膨式太阳能热泵供热水系统的性能研究    旷玉辉,王如竹,许煜雄

直膨式太阳能热泵热水器的实验研究    旷玉辉,王如竹

房地产项目开发建设中环境影响评价探讨    龚湘洲;

平板集热器和真空管集热器各自特点分析    庄长宇;刘桂永;姜立军;郭延隆;

浅述太阳能集热器的选型    申刚;

太阳能热泵系统运行工况的模拟研究    余延顺,马最良,廉乐明

太阳能集热器及其适用性浅析    范海燕;迟炳章;

直膨式太阳能热泵热水器实验研究及经济性分析    孙振华;王如竹;翟晓强;

双热源太阳能热泵模式研究    陈卫星

太阳能供暖/热水组合系统的实验与模拟研究    陈志豪

洛阳市太阳能低温热水地板辐射采暖的研究    徐玉梅

太阳能热泵热水系统优化设计与经济性分析    杨家兴

太阳能水源热泵复合系统运行特性研究    易勇兵

建筑热环境模拟分析用逐时相对湿度生成方法    高庆龙;杨柳;刘大龙;王丽娟;

中国采暖与空调负荷的分布特征及与外界影响要素的关系    吕思强;永村一雄;井川憲男;

中国地区土壤源热泵系统研究进展评述    袁艳平;曹晓玲;雷波;杨从辉;

西安实施太阳能建筑一体化规模化供热适宜性研究    刘寅;李安桂;周光辉;

四川省被动式太阳房气候分区探讨    祁清华;冯雅;谷晋川;

日光温室采光与下挖深度优化设计    李霞;于贤昌;艾希珍;李清明;

户用PV系统设计    牟志平;

合肥地区住宅空调方案的技术经济分析    魏彩欣;刁永发;

太阳能地板辐射采暖系统的应用研究    贺立三;刘振波;高林朝;高艳军;

新农村住宅中太阳能采暖研究    徐玉梅;孙克春;

太阳能空气集热器传热性能实验研究    魏琪;赵俊;

上海地区多联式空调系统全年动态能耗分析    陈茂科;胡松涛;周睿;王刚;李绪泉;

通信机房(基站)用蒸发冷却空调应用初探    周海东;黄翔;屈元;

太阳能热泵国内外发展现状及应用分析    祖文超;李琼;

直膨式太阳能辅助热泵技术的研究进展    孔祥强;林琳;张东;杨前明;

蒸发式冷气机在通信基站的适用性分析    周海东;黄翔;屈元;

蓄热型太阳能热泵空调技术经济分析    黄炜;张琳邡;肖占;纪河;

太阳能热泵热水系统并联式与串联式的性能比较    王雅楠;王沣浩;

复合低位热源热泵供热空调机组的研究    李遵悦;赵斌;刁乃仁;

太阳能环保游船    王璐;籁斌贤;王宗耀;王建明;

光伏跟踪系统智能控制方法的研究    徐晓冰

广府传统民居通风方法及其现代建筑应用    曾志辉

纳米流体辐射特性机理研究及其在太阳能电热联用系统中的应用研究    赵佳飞

反型聚合物太阳能电池的研究    李福民

太阳能地下混凝土存取热试验研究与数值模拟    赵研

蓄冷降温式太阳电池组件材料和热特性的理论与实验研究    秦红

碟式斯特林太阳热发电系统太阳模拟器的设计与实验研究    杜景龙

基于系统辨识的太阳能—相变蓄热新风供暖系统控制策略研究    李鹏

太阳能新风系统设计与控制方法研究    杨军

严寒地区太阳能-土壤耦合热泵季节性土壤蓄热特性研究    张文雍

直膨式太阳能热泵热水器的模拟分析    张东

直膨式太阳能热泵热水系统性能的优化分析    李振兴

河南太阳能热水器与住宅一体化设计研究    刘磊

寒冷地区太阳能—空气源热泵系统研究    吴启任

WSAC居住建筑热响应特性的研究    姚微

太阳能果蔬脱水车间性能试验及苹果脱水工艺优化研究    高兴海

太阳能供暖系统的模拟研究    安丽

基于CFD风热环境模拟的小区规划方案研究    齐静

居住建筑室内设计中的建筑节能策略研究    丁翠

一种新型的太阳能光伏发电控制系统的研究    刘凤龙

采暖用平板式太阳能集热器的最佳倾角和最佳方位角    赵树兴;

中高层住宅太阳能热水系统设计    杨金良;

燃用稻壳流化床锅炉的试验研究及 35t/h 锅炉的设计    陈冠益,方梦祥,骆仲泱,倪明江,岑可法

太阳能利用技术与发展    赵利勇;胡明辅;杨贞妮;

甘蔗渣锅炉设计新构思    翟学民

燃烧油、木屑、木粉绿色新型锅炉的开发设计    何育恒

流化床生物质燃烧技术的应用与发展    蔡永祥;蔡宏伟;陈俊;

太阳能热水系统在北京奥运村工程中的应用    曹旭明;

太阳能热泵热水器经济分析及评价    杨家兴;罗春华;

西部可再生能源发展与农村能源建设    苏争鸣 ,孟松

高层住宅太阳能热水系统一体化设计研究    杜晓辉

风能和太阳能联合驱动的小型苦咸水淡化系统研究    卓然

零能耗建筑冬季采暖方式的补偿机理研究    朱海

村镇住宅太阳能供热供暖系统标准化设计研究    黄鑫

太阳能采暖系统在小城镇住宅建筑中应用技术的研究    卜亚明

太阳能供暖系统分析    高金水

太阳能与生物质能互补的地板采暖系统中室内热环境研究    王立璞

太阳能与生物质能互补的散热器采暖系统中室内热环境研究    王磊磊

寒区温室太阳能—锅炉联合供热系统设计及模拟研究    张彦龙

太阳能低温热水地板辐射系统的仿真    张峰

高层建筑规模化应用太阳能热水系统研究    卢素珍

新型多功能冷热联供复合系统在家庭节能领域的应用研究    朱超;杨茉;

空气源蓄热式土壤源热泵系统模拟研究    张姝;郑茂余;

LNG冷藏车冷量回收系统仿真研究    张哲;田津津;毛力;孙冰冰;

辐照强度对直膨式太阳能热泵性能影响的研究    蒋绿林;侯亚祥;姜钦青;张亮;王昌领;陈孚江;

空气源热泵辅助型太阳能热水系统标准的探讨    徐言生;何钦波;陈学锋;李锡宇;

热泵辅助型太阳能热水系统动态性能评价研究    陈学锋;何钦波;徐言生;余华明;殷少有;

可再生能源适宜技术在山东地区新农村建筑中的应用研究    赵娜

太阳能沸石储热技术的实验研究    张建国,陈永昌,林宏佐

太阳能热泵热水装置试验研究与应用分析    李舒宏,武文彬,张小松,殷勇高

单户住宅太阳能热泵供热的技术与经济分析    于国清;张晓莉;孟凡兵;

直膨式太阳能热泵供热水系统的性能研究    旷玉辉,王如竹,许煜雄

直膨式太阳能热泵热水器的实验研究    旷玉辉,王如竹

直膨式太阳能热泵热水器运行特性的实验研究    李郁武;王如竹;王泰华;吴静怡;许煜雄;

层次分析法—规划决策的工具    刘豹,许树柏,赵焕臣,和金生

R22和R134a应用于家用热泵热水器实验性能研究    陈嘉澍;陈姝;卓献荣;王端阳;徐娓;

房地产项目的环境影响评价问题    曹凤琦

太阳能辅助采暖在工程中的应用    余太保

小功率直接蒸发式太阳能热泵热水系统的研究与试验    张勇

余热及太阳能制冷/热泵技术研究与开发    胡艳

双热源太阳能热泵模式研究    陈卫星

真空玻璃盖板热管平板式太阳能热水器的理论与实验研究    王世锋

采暖系统的施工质量和安全保障措施    郝莲更,李巧燕,杨原兵

单元式采暖系统介绍    程星灿,周天野

适合单户计量采暖系统形式的经济分析    方修睦,曹慧哲,潘秀

住宅原有采暖系统的节能改造    张辉琴

环形式采暖系统的分析    任伟

家用小锅炉采暖系统设计探讨    周春茗,蔡守军

试论采暖系统的空气排除    王维华,孙凤妍

高层建筑采暖系统形式的探讨    王福珍;闫淑荣;

优化采暖系统设计与节能    郭有祥

谈某酒店采暖系统改造工程    李洪环

单户控制采暖系统设计探讨    张长武;徐衍;

高层建筑自然循环采暖系统设计探讨    牟冬;董重成;

分户热计量采暖系统的设计与运行管理    石勇;

采暖系统潜力分析与应用实例    王万达;

采暖系统自适应控制运行方案研究    王晓红;

客车采暖系统设计与选型    胡运学;

铁路动车库高大空间采暖系统方案研究    黄保民;朱建章;

关于采暖系统水力平衡小结    上官燕;

非计量与分户热计量采暖系统的技术经济分析    王凡;

采暖系统氧腐蚀及其对策    王军良;

兰州运行管理部改造小站采暖系统    陈维洲

新型的节能型采暖系统    狄育慧 黄翔

采暖系统汽改水 一季省下八十万    姚耀富

新型采暖系统亮相 组合优势凸显    本报记者 陈娟

辽河石化节能工作走特色之路    通讯员 许萍萍

采暖系统的安全是综合问题    陈西

低温辐射电采暖系统    特约记者 李明

室内采暖系统安装方案浅析    山西建筑(工程)集团总公司 藏勤峰

开发区居民可安心过“暖冬”    马坤

全国单体面积最大空调采暖系统运行成功    昌文

太阳能居住建筑采暖系统优化决策及市场化推广研究    杨建平

河西走廊太阳能和CO_2空气源热泵联合采暖系统研究    袁磊

多种太阳能新技术在示范建筑中的应用研究    于志

兰州市既有居住建筑采暖系统节能改造研究    韩喜莲

基于太阳能和低谷电的混合采暖系统研究    李丽霞

分户计量采暖系统设计与舒适性研究    赵兴敏

大客车采暖系统的研究    张万里

集中供热分户采暖系统允许最大不平衡率的研究    牛雅丽

太阳能热泵采暖系统的研究    甘建红

分户计量采暖系统在住宅建筑的应用研究    廖旭涛

分户热计量采暖系统的能效分析    曹树星

生物质锅炉辅助太阳能供热采暖系统的研究    李宁

低温地板辐射采暖系统的数值模拟与参数优化    王峥