太陽能輔助地源熱泵系統(tǒng)仿真研究.pdf

1、能源與環(huán)境是當今社會發(fā)展的兩大制約因素。在我國的北方寒冷地區(qū)，約有40％的城鎮(zhèn)建筑總能耗為冬季供暖能耗。在這樣的背景下，提高供暖效率，減少供暖能耗，利用清潔無污染的可再生能源逐漸受到人們的重視。
　　本文以太陽能輔助地源熱泵技術為背景，旨在以提高系統(tǒng)運行效率為視角，提出兩種僅用于冬季供暖的設計方案，通過TRNSYS模擬仿真及CFD數值分析的方法，研究兩種方案的優(yōu)勢與不足，并分析每種方案運行過程中土壤的溫度變化，力圖為太陽能輔助地源

2、熱泵系統(tǒng)工程設計提供參考。本文針對課題研究總體目標，展開以下方面的研究:
　　1)以TRNSYS軟件為基礎，對兩種設計方案進行瞬態(tài)數值模擬研究，分析兩種方案在采用相同的設備為前提時效率的差異。在TRNSYS中對每個系統(tǒng)進行建模，并進行一年（一個運行周期）的模擬計算。得到并聯(lián)系統(tǒng)及串聯(lián)系統(tǒng)在運行一個周期之后太陽能供熱量、地源熱泵供熱量及土壤熱量變化，并分析串聯(lián)系統(tǒng)及并聯(lián)系統(tǒng)太陽能的利用率。
　　2)利用ANSYS FLUENT

3、對兩種方案土壤溫度場進行一個周期的模擬分析，并對兩種溫度場進行對比分析。通過整個運行周期的數據，重點分析串聯(lián)系統(tǒng)及并聯(lián)系統(tǒng)土壤溫度場的變化幅度及受埋管分布形式的影響土壤不同部分的溫度特性。
　　3)根據TRNSYS及ANSYS FLUENT軟件的模擬結果，對串聯(lián)系統(tǒng)和并聯(lián)系統(tǒng)各部件的熱分配特性進行對比分析，并對熱泵機組、太陽能、土壤供熱量及土壤的平均溫度變化率進行整體分析，確定并聯(lián)系統(tǒng)為最佳的運行模式。
　　本文以并聯(lián)系統(tǒng)及