地源热泵研究文献综述

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地源热泵的TRNSYS模拟与实验研究

地源热泵的TRNSYS模拟与实验研究

参考内容二
摘要:本次演示采用TRNSYS仿真软件对地埋管地源热泵变流量系统进行模拟 研究,旨在探究其节能效果和使用价值。通过对比不同流量下的系统性能,发现 地埋管地源热泵变流量系统具有显著的节能优势和较高的使用价值。
引言:地埋管地源热泵是一种利用地下土壤温度波动实现冷热交换的节能空 调系统。随着人们对于节能和环保的度不断提高,地埋管地源热泵系统得到了广 泛应用。然而,传统地埋管地源热泵系统流量固定,容易导致能量浪费。因此, 研究地埋管地源热泵变流量系统的节能效果和使用价值具有重要意义。
模拟结果显示,地源热泵系统的供热水效率在夏季较高,冬季较低。因此, 将太阳能和地源热泵系统结合起来,可以平衡两种系统的优势和不足,提高整个 系统的稳定性和效率。
三、太阳能-蓄热与地源热泵的结 合
通过TRNSYS模拟,我们可以看到太阳能-蓄热系统和地源热泵系统各有其优 点和局限性。将两者结合,我们可以构建一个更为高效、环保的热水供应系统。
参考内容
标题:太阳能-蓄热与地源热泵供热水系统的TRNSYS模拟与研究
随着社会的进步和发展,对于可持续能源的需求越来越高,其中包括太阳能 和地源热泵等。本次演示将研究并模拟一种结合太阳能和地源热泵的热水供应系 统,以实现更高效、更环保的能源利用。
一、太阳能-蓄热系统
太阳能-蓄热系统利用太阳能集热器收集太阳能,通过蓄热装置储存热能, 在需要时释放。在TRNSYS模拟中,我们可以建立一个动态模型,根据输入的太阳 辐射量,实时计算出太阳能集热器的产热量和蓄热装置的温度变化。
2、热传导率
热传导率是衡量材料传热性能的重要参数。实验结果表明,有机质的热传导 率最高,其次为膨润土,水泥砂浆的热传导率最低。这表明有机质在导热性能方 面表现最佳,而水泥砂浆的保温性能最好。

论地源热泵的特点与应用论文

论地源热泵的特点与应用论文

论地源热泵的特点与应用论文•相关推荐论地源热泵的特点与应用论文【论文关键词】:地源热泵; 空调; 制冷; 制热【论文摘要】:针对目前空调系统的流行趋势,结合地源热泵系统在实际中的应用,详细阐述了地源热泵系统的性能特点、工作原理等。

地源热泵是一个广义的术语,它包括了使用土壤、地下水和地表水作为热源和冷源的系统。

它利用土壤温度相对稳定的特点,依靠少量的电力驱动压缩机,通过深埋土壤的闭环管线系统进行热交换,夏天向地下释放热量,冬天从地下吸收热量,从而实现制冷或供热的要求,具有传统空调系统无法比拟的节能、高效、环保等优点。

地源热泵越来越被人们认同。

一、地源热泵系统的特点1. 节能、高效性地源热泵系统在提供100单位能量的时候,70%的能量来源于土壤,30%的能量来自电力,电能的消耗主要用于压缩机的做功和使空调系统运行,即将土壤中的热量"搬运"至室内。

它要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能,比燃料锅炉节省二分之一以上的能量;由于土壤的温度全年较为稳定,一般为10℃-20℃之间,其制冷、制热系数可达3.5-4.7,与传统的空气源热泵相比,能效要高出40%以上。

2. 环保无污染地源热泵的污染物排放,与空气源热泵相比,相当于减少40%以上,与电供暖相比,相当于减少70%以上,如果结合其它节能措施节能减排会更明显。

虽然也采用制冷剂,但比常规空调装置减少25%的充灌量;属自含式系统,即该装置能在工厂车间内事先整装密封好,因此,制冷剂泄漏机率大为减少。

该装置的运行没有任何污染,可以建造在居民区内。

3. 属可再生能源利用技术地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源(通常小于400米深)作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统。

地表浅层是一个巨大的太阳能集热器,收集了47%的太阳能量,比人类每年利用能量的500倍还多。

它不受地域、资源等限制,真正是量大面广、无处不在。

这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源,使得地能也成为清洁的可再生能源一种形式。

地源热泵技术的论文报告

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关于地源热泵技术的论文报告范文
一、选题的依据及意义:
1.依据:
进入90年代后,我国的居住环境和工业生产环境都已广泛地应用热水供应装置,热水供应装置已成为现代学校居住必备。

90年代中期,由于大中城市电力供应紧张,供电部门开始重视需求管理及削峰填谷,热泵供热技术提到了议事日程。

近年来,由于能源结构的变化,促进了地源热泵供热机组的快速发展。

随着生产和科技的不断发展,人类对地源热泵供热技术也进行了一系列的改进,同时也在积极研究环保、节能的地源热泵供热产品和技术,现在利用成熟的电子技术来进行综合的控制,并和太阳能结合更注意能源的`综合利用、节能、保护环境及趋向自然的舒适环境必然是今后发展的主题。

2.意义:
地源热泵技术,是利用地下的土壤、地表水、地下水温相对稳定的特性,,通过消耗电能,在冬天把低位热源中的热量转移到需要供热或加温的地方,在夏天还可以将室内的余热转移到低位热源中,达到降温或制冷的目的。

地源热泵不需要人工的冷热源,可以取代锅炉或市政管网等传统的供暖方式和中央空调系统。

冬季它代替锅炉从土壤、地下水或者地表水中取热,向建筑物供暖;夏季它可以代替普通空调向土壤、地下水或者地表水放热给建筑物制冷。

同时,它还可供应生活用水,可谓一举三得,是一种有效地利用能源的方式。

地源热泵技术研究

地源热泵技术研究

地源热泵技术研究摘要:本文主要对地源热泵这一新兴的技术进行分析,以期能为该项技术的发展和利用带来促进。

关键词:地源热泵;环保;节能Abstract: this paper mainly of ground source heat pump this emerging technologies were analyzed, the prospect for the development and utilization of the technology bring promotion.Keywords: ground source heat pump; Environmental protection; Energy saving1、地源热泵系统分类地源热泵空调系统通过吸收大地(包括土壤、井水、湖泊等)的冷热量,冬季从大地吸收热量,夏季从大地吸收冷量,再由热泵机组向建筑物供冷供热而实现节能,是一种利用可再生能源的高效节能、无污染的既可供暖又可制冷的新型空调系统。

地源热泵(ground source heat pumps, GSHP)系统包括三种不同的系统:以利用土壤作为冷热源的土壤热交换器地源热泵;以利用地下水为冷热源的地下水源热泵系统;以利用地表水为冷热源的地表水地源热泵系统。

1.1土壤热交换器地源热泵土壤热交换器地源热泵是利用地下岩土中热量的闭路循环的地源热泵系统。

通常称之为“闭路地源热泵”,以区别于地下水热泵系统,或直接称为“地源热泵”。

它通过循环液(水或以水为主要成分的防冻液)在封闭地下埋管中的流动,实现系统与大地之间的传热。

地下耦合热泵系统在结构上的特点是有一个由地下埋管组成的地热换热器地热换热器的设置形式主要有水平埋管和垂直埋管两种。

水平埋管形式是在地面开1~2米深的沟,每个沟中埋设2、4或6根塑料管。

垂直埋管的形式是在地层中钻直径为0.1~0.15 m的钻孔,在钻孔中设置1组(2根)或2组(4根)U型管并用灌井材料填实。

中国地源热泵发展研究报告

中国地源热泵发展研究报告

中国地源热泵发展研究报告中国地源热泵是一种利用土壤、地下水或地表水等地热资源高效供热的技术,具有环保、节能、经济等特点。

本报告通过对中国地源热泵的发展研究,总结了其现状及存在的问题,并提出相应的解决策略。

中国地源热泵的发展现状主要表现为以下几个方面:首先,地源热泵技术在中国的利用率相对较低。

由于资源分布不均,部分地区地热资源丰富,但地源热泵的应用还相对较少。

其次,地源热泵行业整体发展水平有待提高。

行业内企业规模较小,研发力量不足,技术创新能力相对较弱,限制了地源热泵技术的进一步发展。

再次,地源热泵系统的建设、维护和管理等方面的专业人才缺乏,目前相关专业人才培养力度不够,制约了地源热泵应用范围的扩大。

针对以上问题,我们提出以下解决策略:首先,加大地源热泵技术在资源丰富地区的推广力度。

通过加大宣传力度,提高社会对地源热泵技术的认知度,增加资源丰富地区的地源热泵项目建设。

其次,加强地源热泵行业技术研发和创新。

通过加大投入,提高企业的研发力量和科研水平,推动地源热泵技术的进一步突破与创新。

再次,加大对地源热泵系统专业人才的培养力度。

建立相关专业人才培养机制,加强高等院校的地源热泵专业人才培养,提高系统的建设、维护和管理水平。

在未来的发展中,中国地源热泵需要继续加大政策支持力度,通过提供财税支持、给予地方政府奖励和支持等方式,吸引更多的企业和个人参与地源热泵项目建设。

同时,加强地源热泵技术的标准制定和规范管理,提高系统的运行效率和稳定性,减少环境污染和能源消耗。

总之,中国地源热泵技术在环保、节能方面具有巨大的发展潜力。

要实现地源热泵技术的规模化应用,需要各方共同努力,包括加大政策支持力度、加强技术研发创新、培养专业人才等方面的工作。

相信通过以上的努力,中国地源热泵技术将会取得更大的发展。

地热能利用技术研究综述

地热能利用技术研究综述

地热能利用技术研究综述地热能是指地球内部的热能资源,是一种可再生的能源。

近年来,随着全球对清洁能源需求的增加,地热能利用技术的研究逐渐受到关注。

本文将对地热能利用技术的研究现状进行综述,并探讨未来发展的趋势。

一、地热能的分类地热能按照温度可以分为低温热能、中温热能和高温热能。

低温热能一般指地表下100℃的热能资源,可以应用于供暖、温室种植等领域;中温热能指地表下100℃至150℃的热能资源,适用于发电、海水淡化等领域;高温热能主要指地表下150℃以上的热能资源,可以应用于工业生产、发电等领域。

二、地热能利用技术(一)直接利用技术直接利用技术主要包括地热供暖、温室种植和温泉利用等。

地热供暖通过将地热能直接输送到建筑中,实现供暖的目的。

温室种植利用地热能提供恒温环境,提高植物生长速度和品质。

温泉利用则是将地热能转化为温泉水,供人们进行休闲浸泡等。

(二)间接利用技术间接利用技术主要包括地热发电和地热泵利用等。

地热发电利用地热能产生蒸汽驱动涡轮机,进而产生电力。

地热泵则是利用地热能将地下的低温热能转换为地上的高温热能,用于供暖、制冷和热水供应等。

三、地热能利用技术的研究现状(一)地热供暖技术研究地热供暖技术主要研究低温热能的利用。

目前,地热供暖系统主要有地下管道循环系统和热泵循环系统。

地下管道循环系统通过在地下铺设管道,将地热能输送到建筑物中,实现供暖效果。

热泵循环系统则是利用地热泵将地下低温热能转化为高温热能,供暖使用。

(二)地热发电技术研究地热发电技术主要研究中温和高温热能的利用。

目前,地热发电主要采用闪蒸发电和二段式发电技术。

闪蒸发电技术是将地下的高温热能直接转化为蒸汽,驱动涡轮机发电。

而二段式发电技术则是利用地下高温热能蒸汽驱动低温蒸汽再次发电,提高发电效率。

(三)地热泵技术研究地热泵技术主要研究地下低温热能的利用。

近年来,地热泵技术发展迅速,主要有地源热泵和水源热泵两种类型。

地源热泵通过地下的低温热能转换为室内的供暖和制冷能源。

地源热泵的科技论文

地源热泵的科技论文

地源热泵的科技论文地源热泵是一项新兴的节能环保、可再生能源利用技术,这是店铺为大家整理的,仅供参考!地源热泵的科技论文篇一地源热泵空调系统研究【摘要】地源热泵是一项新兴的节能环保、可再生能源利用技术,在建筑供热空调中采用地源热泵技术可以有效地提高一次能源利用率,减少二氧化碳合其他大气污染物的排放。

本文就地源热泵空调系统进行系统研究。

【关键词】地源热泵;节能;环境1、前言地源热泵式一种利用浅层合深层的大地能量,包括土壤、地下水、地表水等天然能源作为冬季热源合夏季冷源,然后再由热泵机组向建筑物供冷供热的系统,是一种利用可再生能源的既可供暖又可制冷的新型中央空调系统。

地源热泵通过输入少量的高品位能源,实现由低温位热能向高温位热能转移。

2、地源热泵应用概况地源热泵(GSHPS)是一个广义的术语,它包括了使用土壤、地下水和地表水作为热源和热汇的系统,即地下耦合热泵系统(GCHPS),也叫地下热交换器地源热泵系统;地下水热泵系统(GWHPS);地表水热泵系统(SWHPS)。

2.1 国外发展情况:地源热泵系统由于采用的是可再生的地热能,因此被称之为:一项以节能和环保为特征的21世纪的技术。

这项起始于1912年的技术,美国从1946年开始对GSHP系统进行了十二个主要项目的研究,如地下盘管的结构形式、结构参数、管材对热泵性能的影响等。

并在俄勒冈州的波特兰市中心区安装了美国第一台地源热泵系统。

特别是近十年来地源热泵在欧美工业发达国家取得了迅速的发展,已成为一项成熟的应用技术。

到2000年底,美国有超过40万台地源热泵系统在家庭、学校和商业建筑中使用,每年约提供8000~11000Gwh的终端能量。

地源热源在工程上的应用主要为地下耦合热泵系统(GCHPS)和地下水热泵系统(GWHPS)、地表水热泵系统(SWHPS)。

2.2 国内发展应用情况2.2.1能源消费现状:到2040年,我国一次能源的总消费量将达38.6亿吨标准煤,是现在能源消费量的3倍。

关于环保节能地源热泵技术应用研究论文

关于环保节能地源热泵技术应用研究论文

环保节能地源热泵技术应用研究论文关于环保节能地源热泵技术应用研究论文热泵利用地球表面浅层地热能不受地域、气候条件的限制,是一种无限的可再生能源。

下面是小编收集整理的关于环保节能地源热泵技术应用研究论文,希望对您有所帮助!摘要:随着我国经济快速发展,能源消耗量迅猛增加,但一直以来没有引起人们的重视,直到近几年,能源的短缺极具加重,大量的煤炭消耗引起地球环境危机。

人们才更注重对新能源、新技术的开发利用。

本文主要对环保节能地源热泵技术应用进行了分析探讨。

关键词:地源热泵;技术原理;分类;经济效益引言经济的快速发展、人口的急剧增长,加上生态的破坏、环境污染、资源的乱开发,使本已不堪重负的自然生态环境面临着前所未有的问题。

能源、资源、环境的问题,已成为阻碍世界各国经济发展的瓶颈。

只有把可再生能源放在能源发展首要位置,使原有的能源结构体系向可持续发展的能源时代转变,才能缓解当前能源与环境的巨大压力。

地源热泵技术的开发和应用,就是实现这一目标的有效措施之一,同时实现了节能与环保的统一。

一、地源热泵系统的组成通常,一套地源热泵系统一套系统可以代替目前的空调和锅炉两种设备。

主要是用来满足用户全年的生活热水、冬季供暖和夏季制冷的生活需求。

地源热泵系统主要由热泵系统、控制系统、室外管网系统、和室内末端系统所组成。

对于土壤源热泵而言,水-水和土-气是各个系统之间的只要换热介质。

早在二十世纪六七十年代水-水型地源热泵技术在欧洲地区就已经得到了广泛应用,这种技术主要是利用浅层地下水中的热量作为低位热源,现在主要用于地板辐射供暖。

土壤源热泵于二十世纪八十年代开始广泛的使用,这种方法的出现主要是由于某些地下水比较缺乏的地区研发出的一种利用土壤中热量的.方法。

其室内系统一般采用风机系统进行冷风和热风的供应[1]。

二、地源热泵在建筑节能中的优势特点1、运行稳定可靠土壤温度一年四季相对稳定,其波动范围远远小于空气的变化,是热泵机组很好的冷热源,这种令土壤温度更加恒定的特性,使得热机组运行更可靠、稳定,不存在空气源热泵冬季除霜困难的问题,克服了常规的空调,由于外界温度变化造成更大的功率,制冷和制热效果差的缺点。

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地源热泵研究文献综述
作者:郭月明张春月王珂
来源:《中国科技博览》2013年第22期
[摘要]地源热泵是一种利用地下浅层地热资源(也称低能,包括地下水、土壤或地表水等),通过输入少量高品位能源,实现低温位热能向高温位转移的高效节能空调系统。

笔者主要通过网络搜索和图书馆阅读收集了大量关于地源热泵的文献期刊,通过总结过去几十年里国内外专家学者关于地源热泵的研究成果分析地源热泵研究中关于地源热泵运行、管理方面存在的研究空间。

[关键词]地源热泵研究成果运行
中图分类号:TU831;文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)22-0002-01
随着经济的发展和人们生活水平的提高,建筑供暖和制冷已成为普遍要求。

作为中国传统供热的燃煤锅炉不仅能源利用率低,还造成严重的环境污染。

在技术和经济上都具有较大优势的地源热泵便显示出极大的可行性和实用性。

如今,国外学者较侧重于地源热泵应用于实际的开发和应用。

由于起步较晚,我国学者对于地源热泵的研究主要侧重于理论分析和应用于实际的方法,应用并不普遍。

笔者主要通过关键字“地源热泵技术的发展”“地源热泵使用技术”等查阅相关期刊,并通过网络搜索,对国内外学者关于地源热泵的研究著作进行深入学习,在此基础上进行归类、整理和总结,提出其存在的研究空间。

下面,笔者将从国外和国内两个层次对学者们关于地源热泵的研究进行分析。

一、国外研究情况
1912年,瑞士人Zoelly首次提出以土壤作为热泵能源的设想,标志着“地源热泵”这个概念的提出。

同年,瑞士人成功安装了一套以河水为媒介的用于供暖的热泵设备并申报专利,这是世界上最早的地源热泵。

1930年,Hal Dane在他的著作中报道了1927年安装的一台以氨为循环工质、环境为低温热源的用于取暖和加热生活用水的试验家用热泵。

1946年起,美国对地源热泵系统进行了十二个项目的研究,并于同年在俄勒冈州的波兰特市中心区安装美国第一台地源热泵系统,标志着地源热泵成功运用于建筑中。

1948年,L.R.Ingersoll提出将埋地盘管的中心轴线视为线热源,以定值与周围土壤进行热交换的线热源模型[1]。

1948年,Carslaw和Jaeger提出圆柱热源模型。

1953年,美国电力协会的研究表明,以上这些试验还没有提供可用于地下换热器的设计方程[2]。

由于地下金属埋管的腐蚀问题及土壤埋管传热的计算等问题都没有得到较好的解决,这一时期的地源热泵研究并未大规模地应用于实际生产中。

直至经济危机的出现,人们才又一次将目光转向了清洁的可再生能源——地热能。

20世纪70年代末,由于进水温度的扩大,闭式环路地热交换器取代了之前的热交换器[3]。

1993年,国际地源热泵协会(IGSHPA)在Oklahoma State University成立。

其后,Oklahoma State University的Spitler教授对地源热泵系统模型的模拟、地源热泵系统的优化与控制及单井地下水地源热泵系统等进行了深入的研究。

进入21世纪,愈演愈烈的能源危机使各国都更加重视以可再生清洁能源——地热能为依托的地源热泵的研究。

二、国内研究情况
我国最早研究地源热泵的是天津大学、天津商学院等。

上世纪50年代,天津大学的吕灿仁教授最早研究地源热泵,并于1965年研制出国内第一台水冷式热泵空调机。

随后,同济大学、湖南大学等也相继建立了地源热泵实验装置,地源热泵的研究达到了新的发展阶段。

这一时期的研究内容有:地热换热器换热计算模拟、水平埋管换热器夏季瞬态工况数值模拟、地热换热器合理间距的理论分析、土壤冻结对地热换热器传热的影响、地热换热器间歇运行工况分析等[4]。

1991年,高祖锟教授以计算机模拟程序为依托,运用有限差分法对地下盘管工质温度和地下温度场进行模拟计算,克服了由于各地区土壤条件不同而引起的难以确定地下温度场的设计难题[5]。

1991年,马一太教授发表期刊论文《热泵系统自动变频调速容量调节研究》,公布其对混合工质热泵循环节能及高温压缩式变速容量调节进行的研究[6]。

20世纪90年代,张坤峰等人利用长江流域丰富的地表水作为蓄能和传热介质,以井为竖直埋管形式,提取土壤热量作为热泵系统冬季供暖热泵来研究埋管尺寸、水循环方式、工作状况的不同对热泵运行参数和性能的影响[7]。

孙纯武等人对1998年建成的双层水平埋管地源热泵系统进行冬夏季间歇运行测试及过度季大地温度场恢复测试,得出影响地源热泵的因素有埋管尺寸、土壤参数、热泵运行方案及季节性气温波动等,并指出地源热泵的冬季供暖效果和夏季制冷效果随着埋层深度的增加而提高[8]。

天津大学的王景刚、马一太等人依据经典的圆柱源理论,在考虑埋管井内热阻和热流变化对计算时刻温度影响的基础上,建立了耦合地面热泵机组和地下埋管换热器特性的模拟模型[9]。

2004年,刁乃仁指出将以地下水源热泵系统、地表水热泵系统、地下耦合热泵系统为基础的地源热泵系统应用于建筑中,不仅可以实现在不同季节对建筑物进行供热和制冷,还可以利用废热提供生活热水[10]。

马宏权、龙惟定在《地埋管地源热泵系统的热平衡》中分析了地源热泵地埋管换热器热平衡问题的产生与影响,并结合实际项目进行分析测试[11]。

2011年,河北省地热资源开发研究所专家刘金生在辽宁营口市奥林匹克中心以地下水回灌循环利用综合技术为指导,进行地源热泵无压回灌并获得成功[12],解决了阻碍地源热泵推广的瓶颈——回灌问题。

随着科学技术的进步,地源热泵技术已逐渐趋于成熟。

但查阅相关资料后,笔者发现关于地源热泵应用过程中所遇到如由于回灌技术的不完善而对环境造成的影响及解决方案、初投资和回收期的问题、安装维护费用高等困难及解决方案的研究文献还较少,存在较大的研究空间。

本研究旨在在归纳所查阅到的参考资料的基础上对以上问题进行更加深入的研究,使地源热泵这一对环境最友好和最有效的供热、供冷系统得到更长足的发展。

参考文献
[1] 刁乃仁,方肇洪.地源热泵优化设计地热换热器[J].建设科技,2004,(7):32-33.
[2] 孙晓光,林豹,王新北.地源热泵工程技术与管理[M].北京:中国建筑工业出版社,2009.
[3] 张佩芳.国内外地源热泵的发展概况[J].江苏:GEOTHERMAL ENERGY ,2004.
[4] 王景刚,孙建平.地源热泵运行特性的影响因素研究[J].建筑科学,2004.
[5] 高祖锟.土壤地源热泵的研究(二)——地下温度场的计算机模拟[J].天津商学院学报,1991.
[6] 马一太.热泵系统自动变频调速容量调节研究[J].天津大学学报,1992.
[7] 张昆峰,马芳梅,金六一,等.土壤热源与热泵联结运行冬季工况的试验研究[J].华中理工大学学报1996,24(1):23-26.
[8] 孙纯武,张素云,刘宪英.水平埋管换热器地热源热泵实验研究及传热模型[J].重庆建筑大学学报,2001.
[9] 王景刚,马一太,张子平等.地源热泵的运行特性模拟研究[J].工程热物理学报,2003.
[10] 刁乃仁,方肇洪.地源热泵—建筑节能新技术[J].山东,建筑热能通风空调,2004.
[11] 马宏权,龙惟定.地埋管地源热泵系统的热平衡[J].暖通空调,2009.
[12] 刘金生.水源热泵回灌应科学化发展[J].供热制冷,2011.。

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