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《山东建筑大学》 2011年
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地源热泵—太阳能复合系统在办公建筑中的应用研究

张士松  
【摘要】:根据我国目前的能源现状,利用可再生能源、节能降耗已经成为能源产业发展应当遵循的基本原则。地源热泵—太阳能复合空调系统作为一种新的建筑节能技术,它涉及了太阳能和地热能两种可再生能源的利用。太阳能和地源热泵应用技术的逐渐成熟为发展复合系统提供了良好的基础。本文对地源热泵—太阳能复合空调系统的必要性和优点进行分析,并针对复合空调系统的设计方法及应用进行研究。 首先对太阳能和浅层地热能的特点进行分析,其中在太阳能资源最丰富地区、较丰富地区和中等地区比较适宜利用太阳能,对全年使用太阳能系统的地区,其集热器安装的倾角应接近于当地纬度。对浅层地热能的分析可知,土壤的热容量、导热系数和热扩散率是影响土壤热量传导的决定性因素,土壤的得热量和失热量等也是影响土壤温度分布的因素。 其次采用DeST动态负荷模拟软件对办公建筑进行了全年动态负荷的模拟计算,得到建筑物的全年逐时负荷,并计算了月累积负荷、年累积负荷、以及所需累计负荷,为复合系统设计提供基础数据,以便对在冷热负荷不平衡的建筑物中应用复合系统进行详细的分析。 接着给出一套地源热泵—太阳能复合空调系统方案,由地下埋管换热系统与太阳能集热系统联合运行,可实现建筑物夏季空调、冬季供暖、全年生活热水的供应、以及地下蓄能等功能。 最后以太阳能资源分布不同地区的典型城市为代表,得出当全年地下换热器释热量和吸热量的不平衡率在10%到50%之间时,所需太阳能集热器面积。分析结果表明:在相同不平衡率的情况下计算得到的集热器面积,较丰富地区和最丰富地区相差较少,中等地区与前两者相比增加较大;缺乏地区与前两者相比增加约一倍。对地埋管换热器进行热量补充的时间,从秋季开始与仅在供暖季时相比,所需太阳能集热器面积要减少一半。
【学位授予单位】:山东建筑大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TU831.3

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