东华大学图书馆地源热泵系统设计与分析

【摘要】地源热泵空调系统是利用土壤作为冷热源,并采用热泵原理制冷制热的新型能源利用技术。与传统空调相比,具有节能环保的特点。就目前我国现状而言,建筑类型众多。就高校图书馆而言,在实际应用中考虑其建筑特性,对地源热泵系统的设计和实际运行提出很高的要求。本课题通过实际工程的分析,为高校图书馆地源热泵系统优化设计和经济运行提供参考。具有一定的实际意义。本课题以上海市东华大学图书馆地源热泵系统工程为研究背景,采用现场调查、实验测试、理论分析、数值模拟等方法进行研究。首先结合高校图书馆特点进行负荷模拟及分析,通过对不同负荷模拟软件的比较,依据高校图书馆特性,选择DeST能耗模拟软件对东华大学图书馆进行室内负荷模拟。对东华大学图书馆房间功能和使用时间进行具体和详细的分析,考虑了高校图书馆在实际运营中具备寒暑假闭馆等其余类型图书馆所不具备的实际特点,具体化模拟软件所需各建筑特性参数。针对软件输出结果进行建筑负荷特性分析,总结了高校图书馆负荷特点。根据负荷特点针对性探究地埋管不同运行工况下土壤温度场情况对埋管性能的影响,然后根据负荷分析结果及工程现场的地质条件对地源热泵系统进行设计。在此基础上,根据工程实际情况的土壤热物性测试结果。模拟结果的分析以及总结出的高校图书馆负荷特性,确定地源热泵系统运行策略,为保证冬夏季土壤冷热量不出现严重堆积,分析比较地源热泵与冷却塔复合式系统,确定高校图书馆宜采用并联复合式系统,针对高校图书馆的特性,采用并联式系统来提高系统性能和增长土壤恢复期。根据东华大学图书馆实际工程设计,讨论运行策略,对埋管地块进行划区,并将埋管针对负荷率进行分组,分别对应不同负荷率情况的系统运行,达到增强地源系统长期运行稳定性的目的。
【作者】宣丰；
【导师】刘刚；
【作者基本信息】东华大学，建筑与土木工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】地源热泵；负荷分析；土壤温度场；系统设计；运行策略；

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