低温地热能的利用研究

【摘要】： 能源和环境问题是当今世界各国面临的重大问题，特别是随着北京申办2008年奥运会的成功，清洁能源地利用问题更成为我们面临的重要课题。而地热资源潜力大，洁净并会有多种微量元素和有益的组分，对环境很少污染。地热能利用供热系统，包括地热水系统及地源热泵系统的开发，更是大大推动了清洁能源的供热市场。本论文针对这些问题，又结合了该课题的来源一北京市计委立项项目“北京工业大学地热供暖示范工程”和北京市科委立项项目“低温地热梯级利用技术研究”，以及北京市可持续发展促进中心立项项目“地源热泵技术与工程模式的研究"，对低温地热的梯级利用和土壤源热泵系统的可行性进行试验研究。 本文就校内的地热供暖示范工程对低温地热梯级利用技术进行了一系列的小试一中试一工程一体化的实验研究。通过这些工程实现了低温地热水的合理利用，并对地热水成功地进行了回灌。在研究的过程中，对低温地热的梯级利用提出了不同的方案，以及适宜的设备，并进行了运行中的测试。得出地热水供热的总效率及地热水的利用率。积累了低温地热水供热的运行经验。并对供暖峰值负荷，和建筑物动态负荷进行了计算分析。在实验室建立土壤源热泵的试验系统，并在不同的地层及同一地层不同的地方埋设了大量传感器，用以测试土壤源热泵系统运行期间以及间歇间的土壤温度。本文通过对土壤源热泵系统的动态冷热负荷的变化，对其影响进行了进一步的计算和分析，并用相应的软件进行了模拟计算，与实验数据对照。论证了实验系统的可行性。本文的结论对低温地热能的利用具有指导意义。 【关键词】：清洁能源 低温地热水 梯级利用 土壤源热泵系统
【学位授予单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：TK529
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 第1章 绪论8-16
• 1．1 课题背景8-9
• 1．2 国内外研究现状9-14
• 1．2．1 国内外地热流体利用现状9-12
• 1．2．2 国内外地源热泵系统研究现状12-14
• 1．3 本课题的研究来源及研究内容14-15
• 1．3．1 本课题的研究来源14
• 1．3．2 本课题的研究内容14-15
• 1．4 本人在该课题中所做的工作15-16
• 第2章 地热梯级利用供暖小试-中试-工程及其试验研究16-47
• 2．1 实验室的地热梯级利用小试系统16-24
• 2．1．1 小试系统的建立16
• 2．1．2 小试系统的原理16-22
• 2．1．3 小试系统的自控方案及数据采集22-23
• 2．1．4 小试系统得出的结论23-24
• 2．2 经管楼的中试系统24-41
• 2．2．1 中试系统的方案设计过程24-26
• 2．2．2 中试系统的原理26-30
• 2．2．3 中试系统的运行30-37
• 2．2．4 系统运行的总效率和地热水的利用率37-39
• 2．2．5 中试系统的运行经验和运行数据39-41
• 2．3 综合科技楼和逸夫图书馆的地热工程41-46
• 2．3．1 综合科技楼和逸夫图书馆的方案41-43
• 2．3．2 逸夫图书馆的运行效果43-46
• 2．4 本章小结46-47
• 第3章 地热水梯级利用的工程模式和峰值负荷处理47-59
• 3．1 地热水的供水温度及用户的需水温度47-50
• 3．1．1 地热水的供水温度47
• 3．1．2 用户的需水温度47-50
• 3．2 几种不同供暖模式50-53
• 3．2．1 方案一50-51
• 3．2．2 方案二51-52
• 3．2．3 方案三52-53
• 3．2．4 方案四53
• 3．3 供暖设计中峰值负荷的处理53-58
• 3．4 本章小结58-59
• 第4章 建筑物逐时冷热负荷的计算分析59-72
• 4．1 计算建筑物逐时冷热负荷的重要性59-60
• 4．2 使用的计算软件的介绍60-61
• 4．3 该软件研究的范围和领域61-62
• 4．3．1 建筑热特性研究61
• 4．3．2 空调系统设计的问题61-62
• 4．4 由该软件得出的一些结论及其分析62-71
• 4．4．1 该软件得出的天气数据62-64
• 4．4．2 该软件得出的负荷数据64-71
• 4．5 本章小结71-72
• 第5章 逐时冷热负荷对土壤源热泵系统的影响和分析72-93
• 5．1 实验室的土壤源热泵小试系统72-78
• 5．1．1 小试系统介绍72
• 5．1．2 小试系统A的流程图72-74
• 5．1．3 小试系统的热泵特性74-78
• 5．2 被测房间内的逐时冷热负荷78-79
• 5．2．1 逐时负荷：方案一78-79
• 5．2．2 逐时负荷：方案二79
• 5．3 逐时负荷对土壤换热器换热的影响79-91
• 5．3．1 作用机理79-80
• 5．3．2 不同的逐时负荷方案对土壤换热器进出口水温的影响80-91
• 5．4 其它响因素综述91-92
• 5．5 有关土壤源热泵实验系统的实验数据92
• 5．6 本章小结92-93
• 结论93-95
• 参考文献95-101
• 攻读硕士学位期间所发表的学术论文101-102
• 致谢102

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