一、耦合热泵技术的地热能利用研究（论文文献综述）
谢永华[1]（2021）在《基于压缩式换热的中深层地热集中供热系统优化配置》文中研究说明随着城镇化进程快速推进,中国北方城镇供热负荷及供热能耗量逐年增大,导致北方地区冬季大气环境污染进一步恶化,这在很大程度上威胁了人民身体健康。相对于燃煤锅炉或燃煤热电联产供热方式,燃气锅炉房或燃气热电联产供热方式虽然可在一定程度上改善大气环境,但其供热成本较高且中国冬季燃气供应严重不足。因此,燃气锅炉方案或燃气热电联产供热技术发展与应用受到了约束。为打赢“大气污染防治攻坚战”,国务院要求各地政府,尤其是大气污染物传输通道“2+26城市”,遵循“因地制宜、多措并举、创新驱动”方针,积极开展清洁供热,大力开发地热能等可再生源,以优化供热能耗结构。水热型地热具有密度大、温度高、热稳定性好等特点,是一种较理想的集中热源。然而,复杂地质构造运动致使水热型地热资源空间分布不均匀。部分大型水热型地热田远离城镇供热负荷区,从而导致地热长距离输送成本高,地热资源开发困难。为解决上述地热资源开发过程存在的问题,本文提出了基于压缩式换热的中深层地热集中供热方式。该集中供热方式在热源站设置升温型吸收式换热机组,在热力站设置压缩式换热机组。其中,升温型吸收式换热机组是由升温型吸收式热泵和水水换热器耦合而成,用于减小地热水与一次管网循环水换热过程的不可逆损失,提高一次管网的供水温度;压缩式换热机组是由电动压缩式热泵和水水换热器耦合而成,用于实现一次管网循环水热能梯级利用,大幅降低一次管网回水温度,以增大一次管网供回水温差。为清晰表达供热系统优化配置规律,本文结合地热水热能梯级利用需求提出了三种中深层地热集中供热系统工艺,建立了供热系统热力学模型,并从热力性能、经济效益和环保效益方面来研究基于压缩式换热的中深层地热集中供热系统优化配置规律。第一种供热工艺:基于直燃型吸收式热泵的中深层地热集中供热系统;第二种供热工艺:基于压缩式换热的中深层地热集中供热系统;第三种供热工艺:基于压缩式和吸收式换热的中深层地热集中供热系统。研究表明,降低一次管网回水温度不仅有助于增大一次管网供回水温差,而且还有助于高效开发利用中深层地热能。相对于水水换热器,升温型吸收式换热机组的换热过程不可逆损失较小,且其一次管网循环水出口温度高于地热水入口温度。随着地热供水温度变低,热力站中的压缩式热泵与水水换热器容量配置比增大,热源站中的升温型吸收式热泵与水水换热器的容量配置比例几乎不变,三种供热系统的热力性能及节能潜力降低。当地热水温为75℃、供热距离为20km时,第三种供热系统的年化石能源利用率和年产品?效率比第二种供热系统分别提高了0.33和0.68%,比第一种供热系统分别提高了0.53和3.77%。与燃气锅炉集中供热模式相比,第一种、第二种、第三种供热系统的燃气消耗量分别可降低90.25%、91.03%和91.46%。当地热水温为65℃、供热距离为20km时,第三种供热系统的年化石能源利用率和年产品?效率比第二种供热系统分别提高了0.55和3.35%,与第一种供热系统相比,年化石能源利用率相差不大,但产品?效率却高了13.79%。与燃气锅炉集中供热方式相比,第一种、第二种、第三种供热系统的燃气消耗量分别可降低80.09%%、81.40%和84.15%。当地热水温为55℃、供热距离为20km时,第三种供热系统的年化石能源利用率和年产品?效率比第二种供热系统分别提高了0.33和3.54%,比第一种供热系统分别提高了0.30和19.24%。与燃气锅炉集中供热方式相比,第一种、第二种、第三种供热系统的燃气消耗量分别可降低66.27%、73.57%和77.03%。由此可见,在三种供热系统工艺中,第三种供热系统工艺的热力性能最高、节能减排效果最好、经济效益最优,因此其能量利用工艺先进、系统配置最优。当地热水入口温度为75℃时,第三种供热系统的一次管网主干线经济输热距离长达42km;当地热水入口温度为65℃时,第三种供热系统的一次管网主干线经济输热距离长达30km;当地热水入口温度为55℃时,地热利用难度增大,供热系统投资升高,且需要消耗大量的高品位能源,从而导致供热系统运行费用较高,系统投资回收期较长。基于压缩式换热的中深层地热集中供热系统具有较高的热力性能、较大的节能减排潜力和较好的经济效益,在水热型地热资源丰富的“2+26城市”地区具有巨大的发展潜力和广阔的应用前景。本文的研究结果可为中国北方地区的中深层地热开发利用和清洁供暖发展提供新思路,也可为实现中国“碳达峰、碳中和”发展目标提供技术支持。
夏秋阳[2]（2021）在《孔隙水作用下水源热泵渗滤取水换热特性研究》文中指出地下水源热泵技术可以有效利用浅层深度中具有相对稳定温度的地下水作为低品位热能,因其清洁环保的特点而被广泛应用。抽回灌过程中含水层存在复杂多变的热量运移情况,含水层水动力场变化会引起含水层地下温度场的变化。含水层水动力场是由孔隙水天然流动产生的水动力场和抽回灌过程所引起的水动力场的叠加场,因此孔隙水天然流动会对含水层地下温度场的演变产生不可忽略的影响。尽管目前国内外学者对影响叠加动力场的因素进行了广泛研究,但基于分析不同情况下的孔隙水天然流动时对地下温度场的影响,并据此提出抽回灌井结构特性设计优化的研究工作还不多见,尤其是基于此的对于井群结构特性设计优化的研究很少,因此有必要对考虑孔隙水天然流动时对地下水源热泵渗滤取水换热特性的影响进行更加深入的研究。本文通过理论分析、数值模拟和计算分析的方式,基于达西定律和多孔介质传热理论建立水-热耦合模型,采用COMSOL Multiphysics有限元模拟软件对考虑孔隙水天然流动时地下水源热泵渗滤取水换热特性进行分析,研究孔隙水流向、天然流速、多孔介质物性参数对含水层地下温度场的影响,以热贯通发生的时间、热扩散程度和换热量作为衡量系统渗滤取水换热特性的标准,并从井径、抽回灌井间距、抽回灌井布局模式三个抽灌井群结构特性设计方面进行优化分析,进一步完善地下水源热泵在实际工程应用中的理论基础。通过分析孔隙水在三种不同流向（顺流、逆流和交叉流）下对取水换热特性的影响,得出就运行末期抽水井处平均温度降幅来说,逆流流向为顺流流向的0.32%,为交叉流流向的6.67%;与理想无热量损失条件下的换热量相比,顺流、交叉流和逆流提取换热量的热损失率分别为63.4%、3%和0.05%。因此在实际工程中,优先选择逆流流向的井群布置方式,将抽水井布置于回灌井上游侧。通过分析孔隙水在五种天然流速下对取水换热特性的影响,得出顺流流向随着孔隙水天然流速增大,热贯通发生时间提前,热量损失增大;逆流流向随着孔隙水天然流速增大,抽水井处平均温度发生变化的时间延迟,当天然流速达到4×10-6m/s时抽水井处温度不受回灌水的影响;交叉流流向在v=8×10-7m/s时发生热贯通,随着天然流速增大热量损失大体趋势随之减小,但回灌水向抽水井处运移过程较为复杂,不可一概而全。通过控制变量法分析多孔介质物性参数对取水换热特性的影响,得出k=70m/d时,提取的换热量分别为k=7m/d、k=15m/d和k=35m/d时的1.12、1.07和1.02倍,渗透系数越大,越有利于地下水源热泵取水换热;M=40m时,提取的换热量分别为M=15m、M=20m和M=30m时的1.26、1.15和1.02倍,含水层越厚,越有利于地下水源热泵取水换热;导热系数和孔隙率的变化对地下水源热泵取水换热特性几乎没有影响。为更好的优化处于平缓水力坡度的孔隙水在粗砂砾含水层中的天然流动为水文地质条件下的地下水源热泵系统设计方案,分析得出在涉及抽回灌井数量较多的大规模地下水源热泵项目应用中,可以通过增大井径尺寸、根据场地条件合理增大抽回灌井间距和采用抽回灌井错位布局的方式提高换热量。
王凯[3]（2021）在《土壤源热泵冷却塔耦合系统性能动态模拟及经济性研究》文中提出土壤源热泵作为暖通空调领域利用浅层地热能的新型空调技术,已成为国内外普遍使用的建筑节能技术。但由于大多数情况下建筑冷热负荷强度的不对等,纯粹土壤源热泵系统在长时间使用的可靠性、经济性不能得到保证,因此提出了添加辅助冷（热）源的耦合式土壤源热泵系统,耦合系统在改善由于冷热负荷不均匀带来的土壤温度场失衡引起的土壤源热泵系统性能恶化问题具有极大优势。但由于土壤源热泵耦合系统结构复杂,较高的初投资和关键设备地埋管换热器的运行受多重因素影响导致设计的复杂性成为土壤源热泵耦合系统推广应用的制约项。在系统设计和工程应用中,保证土壤源热泵耦合系统运行的稳定性和经济性是整体工作的大方向。在系统的长期运行中,土壤作为系统主要的热源（热汇）,由于气象参数波动、设计不合理等因素,其偏离预期的热（冷）量累积会对系统运行的稳定性和经济性产生重要影响。这要求在系统设计初期阶段就要对耦合系统在其全寿命周期内的运行特性尽可能客观的做出准确的预判。本文以夏热冬冷地区某城市为例,基于一住宅建筑的土壤源热泵冷却塔耦合系统,进行建立模型、验证模型、优化设计和经济性分析研究。首先,利用TRNSYS软件对耦合系统进行建模,通过软件的预处理器程序TRNBuild对目标建筑物进行逐时冷热负荷模拟计算,得到全年逐时冷热负荷,并对冷热负荷进行分析,进一步说明了土壤的热堆积效应、添加辅助冷源的必要性。其次,根据工程实例,基于空调系统云监测平台的已有数据,调用TRNSYS软件进行模拟,选取制冷工况、制热工况下的三种系统内的设备参数进行对比分析,验证了模型的正确性。然后,根据工程实例的岩土热响应试验,得到包括土壤初始平均温度、土壤平均导热系数在内的几种岩土热物性参数,通过试验参数对项目地的地埋管单位延米换热量进行计算,再对地埋管换热器进行初步设计。并且进行了系统的全寿命周期模拟运行,说明了地埋管换热器参数和冷却塔的启动有进一步优化设计的空间,并结合冷却塔的启动方式设置了包括换热器参数和冷却塔启动参数在内的四种系统变量与对应的目标函数。最后,以土壤源热泵冷却塔耦合系统模型为平台,耦合使用模拟和优化软件,对土壤源热泵冷却塔耦合系统的地埋管换热器的和冷却塔的启动进行了优化设计。以包含初投资和运行成本在内的土壤源热泵冷却塔耦合系统的全寿命周期成本为最终优化目标,对工程实例的土壤源热泵耦合系统实施优化,分析了建筑负荷、地埋管出口温度对系统全寿命周期成本的影响。在此基础上,通过计算六种组合对应系统的全寿命周期成本（LCC）,并对比初始设计的系统LCC,得出使得系统LCC值最小的组合为:地埋管换热器的钻孔数量554个、钻孔深度78米、埋管间距5.2m;冷却塔通过负荷判定当逐时负荷值大于热泵机组总制冷量的29%时启动。优化后的耦合系统全寿命周期成本为2882.92万元,比优化前节省了12.12%。
吴奇兴[4]（2021）在《黄土地基能量桩单桩热力学特性及荷载传递机理研究》文中进行了进一步梳理能量桩是一种新型地热能利用技术,通过内置于桩身的循环管实现建筑与地基土之间热量交换,承担上部荷载的同时满足建筑能量供给。相较于传统建筑桩基,能量桩运行时桩身受热膨胀或制冷收缩,使得桩-土间挤压、剪切相互作用更加复杂,且长期加热、制冷循环可能会造成桩基安全性、使用性降低。本文通过室内模型试验研究了黄土地基未浸水及浸水两种工况下能量桩多次冷热循环时的热力学特性,基于理论方法界定了能量桩受温度变化影响桩侧摩阻力、端阻力的变化范围,为能量桩的设计及应用提供参考。本文主要开展了以下研究工作:（1）开展了黄土地基未浸水时,多次冷热循环工况下能量桩热力耦合模型试验,研究了能量桩热交换率、桩身及桩周土温度的变化,分析了桩身内力沿深度的分布,获得了多次温度循环下能量桩桩顶及桩周土累计沉降规律。研究结果表明,随冷热循环进行,桩身、距桩身1D及2D处土体温度分别呈现双曲线、直线及抛物线趋势变化,加热阶段最大轴力出现在桩身中部,而制冷阶段桩身下部受拉,200mm-1000mm深度范围内桩身摩阻力均为正值;桩顶及桩周土累计沉降曲线均呈锯齿形变化。（2）开展了黄土地基浸水工况多次冷热循环下能量桩热力耦合模型试验,研究了地基土浸水对能量桩热力学响应的影响。结果表明,相比未浸水工况,浸湿范围内热交换效率增加、桩身及桩侧土温度变化减小、各次循环加热及制冷阶段桩周土均向上位移,桩周土约束作用改变使得桩身内力分布变的复杂,桩顶累计位移同样呈锯齿形变化,但沉降值变大。（3）基于已有现场试验所得内力结果界定了粉、黏土中摩擦型及端承摩擦型能量桩侧摩阻力影响因子λ、端阻力影响因子δ的变化范围,通过本文两种工况下黄土地基能量桩侧摩阻力影响因子计算值验证了λ范围的可用性,反算得到λ计算公式中协调系数η的取值范围,给出了δ随温度变化的计算公式。
宗嘉财[5]（2021）在《水源热泵自适应控制系统设计与实现》文中认为能源的开发和利用是推动人类文明发展的根本,在国家构架现代能源体系的大背景下,各种清洁能源的提取利用技术层出不穷,其中,水源热泵空调系统是现代能源体系中地热清洁能源提取、利用的重要方式之一。水源热泵系统通过提取浅层水源至热泵机组进行能量转换提取,从而实现夏季制冷,冬季制热的功能。目前对水源热泵系统的技术研究主要集中在两个方面,一是从结构和匹配性中研究如何制造效率高,适用性强的热泵机组。二是从系统控制、运行过程中如何应用先进控制技术提升系统运行效率方面。而现阶段在热泵自身结构无法取得突出成果的情况下,优化控制系统将是提升系统效率的突破点。因此本文主要针对水源热泵控制系统展开研究,主要研究内容如下:首先,通过对水源热泵系统硬件组成及工作原理进行简要分析,并对国内外技术研究现状进行总结,针对热泵系统纯滞后、大延迟、非线性、多干扰等特点提出了应用先进自适应控制方法的可行性。然后,通过对机组和水泵模型进行辨识并应用SIMULINK工具进行模型搭建和仿真分析,在仿真分析过程中以能效最优为最终控制目标,建立系统优化控制模型,并针对性提出了最优供回水温差的变流量自适应模糊PID控制方法,控制模型中的参数通过预测方法获取并进行动态调整,通过模糊PID控制器实现水泵转速控制,从而通过控制流量使得系统供回水温差处于最优设定值,实现系统最优化运行的目标。最终,针对循环泵、热泵机组动态特性提出了一套自适应预测控制方法,实现热泵系统流量调节从而控制实际温差与设定值一致,并根据供回水温差调节循环泵运行频率,解决了传统控制方式协同性差、能耗高、稳定性差的问题。并通过在实际工程项目中搭建可编程控制器（PLC）硬件平台,应用POFINET总线和现场总线通信方式实现分布式远程I/O主从和仪表通信,根据工艺流程完成热泵机组、水泵、阀门和辅助设备的自动和联动控制,通过总线通信,实现系统运行过程中各重点状态数据的采集、处理、监测,并及时进行故障诊断、报警和显示等功能。同时,应用工控机远程监控系统,实现系统数据监测、远程控制、数据存储与节能分析,从而进一步提升整体系统的运行效率。在实际案列中以系统整体能效为分析依据,在一个工作周期内与常规控制方法相进行能效横向对比,得到了近5%的节能效果,极大提升水源热泵系统整体运行经济性,此控制方法可在同类设备和系统中进行推广应用。
徐云山[6]（2020）在《红黏土传热特性及其对岩溶区竖直地埋管换热性能的影响研究》文中研究表明广西地区作为我国“一带一路”战略的重要枢纽,未来要进行大规模开发建设,对能源的需求量极大。积极推动地源热泵技术在该地区的推广应用,具有非常重要的现实和战略意义。喀斯特地貌在广西广泛分布,形成众多典型的岩溶地区,而红黏土作为广西岩溶地区分布最广的一类黏性土,它具有特殊的矿物成分、胶结性物质和微观结构,由此也导致其水理、力学及化学性质较普通黏土更具复杂性。同时,该地岩溶地下水十分丰富,地下水位埋深较浅,雨季时通常伴有明显的地下水流动。由于地源热泵系统竖直地埋管的埋深大,穿越地层较多,在复杂的地层和水文环境下推广使用必然面临着诸多挑战,因此亟需深入开展岩溶地下水渗流对红黏土地层中地埋管换热性能的影响研究。本文通过室内热物性测定试验、压汞试验和扫描电镜试验、室内模型化试验、数值计算和模拟相结合的研究方法,围绕岩溶区“红黏土传热特性”、“红黏土热传导性能预测模型”、“岩溶地下水渗流影响”和“红黏土中热湿迁移耦合效应影响”四个基本问题展开研究探讨,较为全面地揭示了红黏土的传热特性及其对岩溶区竖直地埋管换热性能的影响及机理。主要研究内容及结论如下:1.利用KD2 Pro型热特性分析仪对原状和压实红黏土进行了一系列热传导性能测定试验,发现原状红黏土的热传导性能受空间变异性影响显着,而压实红黏土的热传导性能更具均一性。相同体积含水率下,原状样的热传导系数和热扩散系数均大于压实样,而原状和压实样的容积比热容基本相同。红黏土的热传导性能还与试样制备方法有关,通过脱湿制得红黏土试样的热传导系数大于吸湿制得的试样,且同条件下原状样的胀缩变形均比压实样明显。采用电镜扫描和压汞技术手段测试了原状和压实红黏土试样的微观形貌及孔隙结构,发现桂林红黏土试样的微结构单元主要以碎屑、颗粒、片状体堆叠构成,且部分堆叠体被胶结物质联结着,导致结构单元体轮廓比较模糊。压实桂林红黏土试样的孔径分布呈双峰结构,孔径主要分布在0.01-1μm和1-100μm范围;原状红黏土试样的孔径分布呈单峰结构,主要为孔径0.01～1μm范围的小孔隙。对于原状和压实红黏土试样,脱、吸湿引起的收缩与膨胀主要发生在孔径0.01-1μm范围的小孔隙中。2.原状和压实红黏土试样微观结构间差异直接影响了土颗粒间的接触和液桥等热传导路径,由于原状红黏土试样的孔径分布比较单一,多为小孔隙,更有利于土颗粒和集聚体间的接触传热与液桥的形成,故原状样的热传导系数和热扩散系数大于压实样。相同体积含水率下,通过脱、吸湿制得红黏土试样的热传导系数间存在差异,其内在机理主要在于:由于土中孔隙形状的不规则性,直接导致吸、脱湿路径下土中水在孔隙内分布存在一定差异;脱、吸湿过程试样的变形是不可完全恢复的,也导致由脱湿制得试样的微观结构明显不同于吸湿制得的试样,进而影响了经由土颗粒、集聚体和液桥热传导的传热路径;由于脱、吸湿路径下试样中夹带的空气体积必然有所不同,也影响了试样的热传导系数。3.采用选择性化学溶解法去除原状红黏土试样的胶结性物质（游离氧化铁）,开展了去铁前、后红黏土试样的热传导性能测定、电镜扫描和压汞试验。结果表明,红黏土中游离氧化铁所形成的胶结作用及颗粒间特殊的连接形式明显影响了其热传导性能,相同体积含水率下,原状红黏土试样去除游离氧化铁后热传导系数和热扩散系数明显增大,分别平均增大约为29.3%和27.7%,且去铁后原状红黏土热传导系数与体积含水率关系的滞回特性有所减弱。试样微观结构测定试验结果表明,游离氧化铁主要起到联结红黏土微结构中碎屑和颗粒状单元体,去铁后原状样内相对较大的孔隙基本消失,其总孔隙数量明显少于去铁前,这些微观结构变化可较好解释游离氧化铁对原状红黏土热传导系数的影响。4.开展了不同温度（5℃、10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃和90℃）下压实红黏土试样热传导性能的测定试验。结果表明,相同含水率和干密度下,红黏土的热传导系数、热扩散系数与容积比热容均随温度的升高而增大。相同含水率下,温度对高干密度试样热传导和扩散系数的影响均大于低干密度试样。相同干密度下,干燥和完全饱和状态试样的热传导和热扩散系数几乎不随温度发生变化。红黏土热传导系数的温度效应主要与土中水汽潜热传输机制有关,土中可供潜热传输的水分和传热通道数越多,水汽潜热传输越显着,温度对热传导系数的影响也就更明显。5.搭建了室内渗流-传热-传质-地埋管换热耦合模型化试验装置,其内部尺寸为1.6×1.2×1.6 m。在此基础上,开展了一系列地埋管换热特性试验研究。结果表明,岩土体初始含水率和干密度越大,越有利于地埋管换热。与土体干密度影响相比较,地埋管换热特性对土体初始含水率的变化更为敏感。地质分层对埋管换热特性有一定影响,相同热负荷条件下,埋管释热对砂土层温度场的影响明显大于红黏土层,这主要与不同地层的热传导性能有关。地埋管换热过程中,非饱和地层土中水分的迁移同时受温、湿度驱动机制的影响,当温度驱动机制占主导地位时,地埋管近端处土体的水分便要小于远端处;而当湿度驱动机制占优势时,则远端处的水分也可能大于近端处。地下水渗流对地埋管换热的影响具有明显的方向性,它会将上游侧热量携带至下游,促进了埋管释热量向下游传递的同时,也抑制了热量向上游的传递。6.基于几何平均法和土粒间接触传热模型,建立了考虑温度影响的热传导系数预测模型,并结合热传导性能测试和文献中试验结果对模型的预测性能进行检验。在此基础上,建立了考虑热传导系数温度效应的三维热渗、热湿耦合地埋管换热模型,并采用室内模型试验结果对换热模型进行了验证,之后利用换热模型模拟分析了地下水渗流、地温梯度和地层初始状态参数等因素对地埋管换热和储热特性的影响。结果表明,地埋管换热量随着渗流速度和温度的提高而增大,而地下水渗流方向主要影响了地埋管热作用的朝向。地埋管附近土体的温度和含水率变化随着储热温度的升高而增大,地埋管入口流量对其周围土体温度场和湿度场的影响极小。随着地层初始含水率的增加,对应地埋管换热量随之增大,地埋管释热量对其远端处土体温度场的影响变大,但对近端处土体温度场的影响反而减小。地埋管周围土体水分的迁移随着土层初始含水率的增加先增大而后减小,在较低含水率下存在最大值,而当土层为干燥和接近饱和状态时,地埋管释热对土层的湿度场几乎无影响。
钱一栋[7]（2020）在《蓄能型地表水源热泵系统性能分析及运行策略优化研究》文中认为随着社会的快速发展,我国建筑能源消耗总量快速攀升,夏季尖峰负荷不断上涨,建筑节能降耗压力巨大。此外,随着国家开始大力推广浅层地热能这一可再生能源,以热泵技术供热（制冷）为主的地热能利用技术得到了快速的发展。但依旧面临着已开采量占比低,区域发展不均衡等情况,尤其是在上海、浙江等经济发达地区发展较为缓慢。本文以蓄能型地表水源热泵系统为研究对象。首先以绍兴镜湖新区平原河网为例,就平原河网水资源用于地表水源热泵进行了潜力研究。再以处于该地区的某蓄能型地表水源热泵系统作为案例进行研究分析,通过性能实测及对比等手段论证蓄能型地表水源热泵系统在该地区应用的可行性。最后针对实测结果中发现的问题,针对性的提出优化策略。主要研究工作如下:（1）通过水资源量和水体热负荷承载力分析、取水水位安全分析、取水便捷性分析、水质适宜性分析、水温适宜性分析对绍兴镜湖平原河网水资源利用潜力进行研究。研究结果为该平原河网水资源可用作地表水源热泵系统冷热源且应用潜力巨大。（2）以绍兴镜湖平原河网下某蓄能型地表水源热泵系统为例。通过对冬季、夏季不同负荷下系统运行情况进行实测,得出制热性能系数COP、制冷能效比EER等实测指标数据,并与常见系统进行能效比较。结果显示,供热期在消耗能源折算为相同量的标准煤下,水源热泵可以提供的热量为燃气锅炉的2倍以上。供冷期EER均优于对照的水冷式空调系统。通过与原空调系统方案的经济性对比,得出在现行工况下,增加投资的静态回收期为9.1年。（3）将与案例系统同处一栋建筑内的VRF系统作为对比对象。就单位面积能耗、室内热环境参数（温度、相对湿度）达标率、用户热环境满意度三个指标进行对比。结果显示,具备相当的室内热环境参数达标率和用户热环境满意度的情况下,蓄能型地表水源热泵系统在冬季较VRF系统有更低的能耗,而在夏季则与VRF系统能耗基本相当。（4）通过案例空调系统实测工况与设计工况相比较,发现系统长期处于部分负荷状态下运行,但运行策略按设计负荷配置并执行,导致系统出现长期处于低效运行状态及能量供需不平衡的情况。针对上述问题,本文采用以策略优化为主,配合以水池容量选择的方法进行优化。通过对蓄能水池进行仿真,掌握蓄能水池的运行规律,发现存在问题的具体成因,针对性的提出优化策略,并就策略间转换提出可行的判定条件。通过对策略优化前后的经济性分析可知优化后系统全年累计节能量可达7.28万k Wh,降低运行费用3.11万元,降幅分别达到14.9%和14.2%。
张楠[8]（2020）在《太阳能地源热泵系统能耗研究及影响因素分析》文中指出长期以来,我国北方地区冬季采暖以燃煤为主。不仅导致一次能源消耗量巨大,而且造成的环境污染问题日益突出。而太阳能地源热泵系统利用新型清洁能源作为冷热源既节能又环保。开展严寒地区太阳能地源热泵应用技术研究,具有重要的现实意义。针对太阳能地源热泵复合系统在大庆地区的应用,采取数值模拟以及实验方法进行了系统深入的研究。主要研究内容及成果:（1）太阳能地源热泵系统理论分析。对太阳能地源热泵系统的工作原理、优势及评价指标进行了描述,并介绍了国内外对太阳能地源热泵系统的研究现状;（2）土壤温度场变化规律分析。利用TRNSYS软件对两种运行方式下不同地埋管间距以及不同地埋管埋深的地源热泵系统土壤温度场、系统COP及系统能耗等进行了模拟分析。模拟结果表明当地源热泵系统冬夏运行且地埋管间距为6m、埋深为150m时较为适宜大庆地区;（3）复合系统性能优化。利用TRNSYS软件从太阳能集热器面积、型号、进口温度、进口流量、方位角及倾角等方面对太阳能地源热泵系统进行优化分析。研究结果表明,当地埋管间距为6m、埋深为150m、太阳能集热器选择真空管集热器、集热器进水温度为50℃、集热器进口流量为0.6m3/h、方位角为0°、倾角为45°时机组能耗最小;（4）复合系统性能季节性变化特性。利用已有的太阳能地源热泵系统实验台对不同季节的COP变化进行了分析,主要研究了系统各个季节机组的供热量、机组能耗、土壤温度场变化,利用origin软件拟合出太阳能地源热泵机组COP随太阳辐射变化的关系式;（5）复合系统不同季节运行能耗分析。利用TRNSYS软件对不同季节不同面积下的太阳能地源热泵机组进行模拟分析,模拟了各个季节太阳能地源热泵系统的运行时间、能耗及COP等的变化,利用origin软件拟合出能耗与面积之间的变化关系式。
王泽刚[9]（2020）在《两淮矿区土壤源热泵运行特性研究》文中进行了进一步梳理随着时代的迅猛发展和人民生活标准的提高,世界性的能源危机和环境污染问题逐渐突出。中国地大物博,但是人口众多,能源相对匮乏。在中国的能源消耗中,建筑耗能的比例占了七成。而空气调节系统又是建筑耗能最主要的组成部分。北方的燃煤锅炉取暖和南方的空气源热泵制冷均会导致环境破坏、能源浪费等问题。因此,改革供能结构、开发新式空调系统的呼声越来越高。本文以两淮矿区土壤源热泵系统为研究对象,简述了地源热泵发展的状态与趋势。结合淮南市的气候、地质等参数,通过对管道内流量与温差的比较、室内温度场的检测等多方面研究,分析矿区地源热泵系统的运行效率,论证大规模应用的可能性。在冬、夏两季的供热制冷季节分别探究单U管和双U埋管在井下不同深度的温度场分布、进出口流量大小、进出口水温、COP能效比值、室内温度场、室内空气环境等方面的优缺点。且将实验获得的室内各项环境参数带入PMV-PPD曲线,来评价其热舒适性。得到结论:冬季地温计算均值约为16.66℃,高于室外空气温度。单、双U管道流量为1.35/2.78 m3/h,符合相关规定。单U管供、回水温度20.63/15.65℃,双U管供、回水温度19.43/14.18℃,双U管的水温温差略大,机组侧回水可提供45℃生活热水。冬季双U管的机组制热系数COP值为4.77,大于单U管的4.18。室内温度场分布均匀,垂直方向温度梯度为0.5℃,双U管制热效率快于单U管。对于PMV-PPD曲线,冬季温度为22.8～23.3℃时,PMV为-0.2～0.2,处于舒适温度,此时PPD低于10%,利于人居。夏季平均地温为20.41℃,低于室外平均温度。制冷工况下单、双U管道流量为1.34/2.84 m3/h,符合额定范围。单U管供、回水温度6.98/13.76℃,双U管供、回水温度6.44/13.72℃,单U水温温差略大。双U管的平均COP值为4.91,单U管为4.23。室内温度场温度梯度为0.6℃,双U管制冷效率快于单U管。夏季温度为22.9～24.1℃时,PMV为0.1～0.5,处于舒适温度,此时PPD低于10%,环境适宜。总之,综合工程建设、全面分析各项指标。以期对两淮矿区地源热泵的大规模建设与提高人居舒适度提出具体的指导意见。图[50]表[29]参[67]
王成福[10]（2020）在《我国地热能产业高质量发展模式研究》文中认为中国特色社会主义进入了新时代,经济发展也由追求速度的增长阶段转向追求高质量发展的新阶段。经济的高质量发展离不开能源转型,能源转型的关键不仅在于供给侧深度的结构性调整,更在于从整个产业的高度转换发展模式,对于地热能来说同样如此。本文对我国地热能产业发展过程中出现的一些新的运作方式进行归纳梳理、对国外经验进行吸收借鉴的基础上,结合产业发展、公共管理等方面的理论研究成果,提出了“我国地热能产业高质量发展模式”的概念并初步进行定义。具体来说,本文取得的主要成果如下:1.参照产业发展的理论框架,对我国地热能产业发展状况进行了系统分析,揭示了我国地热能资源禀赋特征、产业市场结构、后发优势等,利用多层次评价模型对地热能产业竞争力进行整体评价,得出产业竞争力分数为75.64,存在较大改进空间。同时,引入结构方程模型,设置具体指标和参数,对我国地热能产业发展影响因素进行了量化分析。2.在深入认识地热能产业发展内在规律、系统总结我国地热能产业运作若干新类型、借鉴地热能产业发展国际经验的基础上,提出我国地热能产业高质量发展模式的概念,分析了地热能产业发展路径的时代变更,并提出地热能产业高质量发展模式的理论构想,进而以应然性、实然性和实现性为切入点,构建了我国地热能高质量发展模式的基本逻辑框架。3.初步对地热能产业高质量发展模式的关键点进行了系统探讨,提出我国地热能产业的高质量发展至少应该包含:创新驱动型发展、协调可持续型发展、绿色生态型发展、高效率型发展、有效供给型发展、中高端结构型发展、开放包容型发展、为民共享型发展等关键内容。4.在分析不同主体优劣势的基础上,结合有关理论研究成果,依据不同主体的基本定位和主要功能,提出我国地热能产业高质量发展模式构建过程中政府、国有地热能企业、民营地热能企业、外资地热能企业、金融机构、高校及科研机构等不同主体的作用及管理策略。
二、耦合热泵技术的地热能利用研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、耦合热泵技术的地热能利用研究（论文提纲范文）
（1）基于压缩式换热的中深层地热集中供热系统优化配置（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 集中供热发展动态 |
| 1.2.1 国外供热发展动态 |
| 1.2.2 国内供热发展动态 |
| 1.3 中国地热资源禀赋及开发利用技术 |
| 1.3.1 中国地热能资源禀赋 |
| 1.3.2 地热能供热技术发展动态 |
| 1.4 热泵技术研究动态 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 中深层地热集中供热系统热力学模型 |
| 2.1 中深层地热集中供热系统集成及运行原理 |
| 2.1.1 基于直燃型吸收式热泵的中深层地热集中供热系统 |
| 2.1.2 基于压缩式换热的中深层地热集中供热系统 |
| 2.1.3 基于压缩式和吸收式换热的中深层地热集中供热系统 |
| 2.2 压缩式换热机组系统工艺及运行原理 |
| 2.3 供热系统热力学模型 |
| 2.3.1 压缩式换热机组热力学模型 |
| 2.3.2 升温型吸收式换热机组热力学模型 |
| 2.3.3 直燃型吸收式热泵热力学模型 |
| 2.3.4 燃气锅炉热力学模型 |
| 2.3.5 一次管网热力学模型 |
| 2.3.6 供热系统运行调节热力学模型 |
| 2.4 热力学性能评价指标 |
| 2.4.1 化石能源利用率 |
| 2.4.2 ?和产品?效率 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 中深层地热集中供热系统优化配置 |
| 3.1 集中供热系统运行调节 |
| 3.2 场景一地热供热系统优化配置 |
| 3.2.1 系统工艺一系统配置分析 |
| 3.2.2 系统工艺二系统配置分析 |
| 3.2.3 系统工艺三系统配置分析 |
| 3.2.4 三种系统工艺热力性能分析 |
| 3.3 场景二地热供热系统优化配置 |
| 3.3.1 系统工艺一系统配置分析 |
| 3.3.2 系统工艺二系统配置分析 |
| 3.3.3 系统工艺三系统配置分析 |
| 3.3.4 三种系统工艺热力性能分析 |
| 3.4 场景三地热供热系统优化配置 |
| 3.4.1 系统工艺一系统配置分析 |
| 3.4.2 系统工艺二系统配置分析 |
| 3.4.3 系统工艺三系统配置分析 |
| 3.4.4 三种系统工艺热力性能分析 |
| 3.5 地热水温度对供热系统热力性能影响 |
| 3.5.1 地热水温度对系统工艺一系统热力性能影响 |
| 3.5.2 地热水温度对系统工艺二系统热力性能影响 |
| 3.5.3 地热水温度对系统工艺三热力性能影响 |
| 3.5.4 地热水温度对系统热力学性能影响 |
| 3.5.5 地热水温度对系统设备配置影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 中深层地热集中供热系统效益分析 |
| 4.1 工程概况 |
| 4.2 节能减排效益分析 |
| 4.3 经济效益分析 |
| 4.3.1 工程初投资分析 |
| 4.3.2 供热成本分析 |
| 4.3.3 碳交易价格对供热经济效益的影响 |
| 4.3.4 地热水温度对系统投资回收期的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）孔隙水作用下水源热泵渗滤取水换热特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 水源热泵技术的发展及应用 |
| 1.2.1 地下水源热泵技术 |
| 1.2.2 地下水源热泵技术的发展应用历程 |
| 1.3 地下水源热泵系统取水换热研究现状 |
| 1.3.1 含水层水-热耦合模型研究现状 |
| 1.3.2 基于孔隙水天然流动的热量运移研究现状 |
| 1.3.3 地下水源热泵系统设计研究现状 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 多孔介质渗流-传热理论 |
| 2.1 含水层相关概念 |
| 2.1.1 含水层基本构造 |
| 2.1.2 孔隙水成因及特征 |
| 2.1.3 多孔介质物性参数 |
| 2.2 多孔介质渗流-传热控制方程 |
| 2.2.1 地下水流动控制方程 |
| 2.2.2 地下水热量运移控制方程 |
| 2.2.3 地下水水-热耦合控制方程 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 水-热耦合模型分析及建立 |
| 3.1 COMSOL Multiphysics有限元软件 |
| 3.1.1 COMSOL Multiphysics简介 |
| 3.1.2 COMSOL Multiphysics模型建立流程 |
| 3.2 井群模型建立 |
| 3.2.1 建立几何模型 |
| 3.2.2 含水层物性参数 |
| 3.2.3 模型参数 |
| 3.3 定解条件 |
| 3.3.1 边界条件 |
| 3.3.2 网格剖分 |
| 3.3.3 解析方式 |
| 3.4 模型验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 影响取水换热特性的因素分析 |
| 4.1 孔隙水流向对取水换热特性影响分析 |
| 4.1.1 流向对热贯通的影响分析 |
| 4.1.2 流向对热扩散程度的影响分析 |
| 4.1.3 流向对换热量的影响分析 |
| 4.2 孔隙水天然流速对取水换热特性影响分析 |
| 4.2.1 天然流速对热贯通的影响分析 |
| 4.2.2 天然流速对热扩散程度的影响分析 |
| 4.2.3 天然流速对换热量的影响分析 |
| 4.3 多孔介质物性参数对取水换热特性影响分析 |
| 4.3.1 渗透系数对取水换热特性的影响 |
| 4.3.2 含水层厚度对取水换热特性的影响 |
| 4.3.3 导热系数对取水换热特性的影响 |
| 4.3.4 孔隙率对取水换热特性的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 抽灌井群结构特性设计优化分析 |
| 5.1 井径优化分析 |
| 5.1.1 井径对地下温度场的影响分析 |
| 5.1.2 井径对换热量的影响分析 |
| 5.2 抽回灌井间距优化分析 |
| 5.2.1 抽回灌井间距对地下温度场的影响分析 |
| 5.2.2 抽回灌井间距对换热量的影响分析 |
| 5.3 抽回灌井布局模式优化分析 |
| 5.3.1 抽回灌井布局模式对地下温度场的影响分析 |
| 5.3.2 抽回灌井布局模式对换热量的影响分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 不足 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）土壤源热泵冷却塔耦合系统性能动态模拟及经济性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 地源热泵技术的应用和发展 |
| 1.3 复合式地源热泵系统在国内外的研究现状 |
| 1.3.1 国外复合式地源热泵技术的发展及研究现状 |
| 1.3.2 国内复合式地源热泵技术的发展及研究现状 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 换热器的数学模型和系统的模拟算法 |
| 2.1 物理模型与传热分析 |
| 2.1.1 钻孔外部——导热 |
| 2.1.2 钻孔内部——导热和对流 |
| 2.2 多孔管群地埋管换热器数值模型 |
| 2.2.1 DST模型的热交换过程 |
| 2.2.2 TRNSYS中地埋管DST模型的建立 |
| 2.3 模拟软件的介绍 |
| 2.4 系统构建 |
| 2.4.1 建模——系统主要模块参数设置 |
| 2.4.2 系统运行控制策略 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 工程实例和模型验证 |
| 3.1 工程介绍 |
| 3.1.1 工程概况 |
| 3.1.2 系统设备参数介绍 |
| 3.2 建筑负荷动态模拟 |
| 3.2.1 室内设计参数 |
| 3.2.2 项目地区气象参数分析 |
| 3.2.3 建筑动态负荷的模拟 |
| 3.3 建筑负荷分析 |
| 3.3.1 建筑负荷特性 |
| 3.3.2 建筑负荷强度与持续性 |
| 3.4 验证模型的正确性 |
| 3.4.1 空调物联网平台介绍 |
| 3.4.2 平台监测数据 |
| 3.4.3 模拟值与监测数据的比较 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 岩土热响应试验和优化方案设计 |
| 4.1 岩土热响应试验 |
| 4.1.1 试验前准备 |
| 4.1.2 岩土热响应实验 |
| 4.2 岩土热物性参数 |
| 4.2.1 实验数据分析方法 |
| 4.2.2 实验数据 |
| 4.2.3 岩土热物性参数 |
| 4.2.4 地埋管换热器初始设计 |
| 4.3 GENOPT优化算法 |
| 4.3.1 工程实例全寿命周期模拟运行分析 |
| 4.3.2 GENOPT优化软件 |
| 4.4 优化方案设计 |
| 4.4.1 优化变量的确定 |
| 4.4.2 目标函数的确定 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 优化设计与经济性分析研究 |
| 5.1 工程实例的地埋管换热器最优化设计 |
| 5.2.1 T_(max)=30℃、34℃、38℃的优化 |
| 5.2.2 T_(max)=32℃、36℃、40℃的优化 |
| 5.2 不同建筑负荷对地埋管设计的影响 |
| 5.3.1 Q=33%Q_(set)时,不同出口温度的优化 |
| 5.3.2 Q=Q_(set)时,不同出口温度的优化 |
| 5.3 优化结果分析 |
| 5.3.1 工程实例的优化结果分析 |
| 5.3.2 不同负荷强度的优化结果分析 |
| 5.4 全寿命周期成本分析 |
| 5.4.1 土壤源热泵冷却塔耦合系统初投资 |
| 5.4.2 耦合系统的全寿命周期运行成本 |
| 5.4.3 全寿命周期成本 |
| 5.4.4 最优系统设计的土壤温度场平衡分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及发表的学术论文和参与的科研项目 |
（4）黄土地基能量桩单桩热力学特性及荷载传递机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 能量桩技术应用概况 |
| 1.3 能量桩技术研究现状 |
| 1.3.1 现场试验研究 |
| 1.3.2 室内试验研究 |
| 1.3.3 数值分析研究 |
| 1.3.4 理论分析研究 |
| 1.4 目前研究中存在的主要问题 |
| 1.5 本文研究内容及技术路线 |
| 1.5.1 主要研究内容 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 2 黄土地基未浸水工况冷热循环下能量桩模型试验 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 黄土中能量桩单桩模型试验介绍 |
| 2.2.1 模型试验相似比 |
| 2.2.2 地基土特性 |
| 2.2.3 模型桩制作 |
| 2.2.4 模型试验装置 |
| 2.2.5 试验方案与步骤 |
| 2.3 试验结果及分析 |
| 2.3.1 能量桩热交换效率分析 |
| 2.3.2 桩、桩周土温度变化规律 |
| 2.3.3 仅工作荷载作用下能量桩内力分布 |
| 2.3.4 力-热耦合下桩身内力分布 |
| 2.3.5 桩顶位移变化规律 |
| 2.3.6 桩周土位移变化规律 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 黄土地基浸水工况冷热循环下能量桩模型试验 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 模型试验浸水过程 |
| 3.3 试验结果及分析 |
| 3.3.1 浸水深度及土体含水率变化 |
| 3.3.2 能量桩热交换效率分析 |
| 3.3.3 桩身、桩周土温度变化规律 |
| 3.3.4 力-热耦合下桩身内力分布 |
| 3.3.5 桩顶位移变化规律 |
| 3.3.6 桩周土位移变化规律 |
| 3.4 未浸水与浸水工况下能量桩主要热力学特性比较 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 温度变化对能量桩侧摩阻力及端阻力的影响 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 影响因子法 |
| 4.2.1 方法介绍及优缺点分析 |
| 4.2.2 方法优化 |
| 4.3 相关现场试验、模型试验介绍 |
| 4.4 桩侧摩阻力影响因子的界定及分析 |
| 4.5 桩侧摩阻力影响因子计算系数的分析及确定 |
| 4.6 桩端阻力影响因子的界定及分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 本文主要结论 |
| 5.2 下一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者在读期间的研究成果 |
| 致谢 |
（5）水源热泵自适应控制系统设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景 |
| 1.2.1 水源热泵的发展现状 |
| 1.2.2 研究意义 |
| 1.2.3 研究目标及内容 |
| 1.3 研究思路和方法 |
| 1.3.1 研究思路 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.4 研究框架及技术路线 |
| 第2章 开发工具及相关技术简介 |
| 2.1 自适应控制方法 |
| 2.2 工控机技术简介 |
| 2.3 可编程控制器技术 |
| 2.4 现场总线及工业以太网通讯技术 |
| 2.4.1 现场总线技术 |
| 2.4.2 工业以太网技术 |
| 2.5 Wincc组态软件 |
| 2.6 MySQL数据库技术 |
| 第3章 需求分析与模型辨识 |
| 3.1 控制系统需求分析 |
| 3.2 水源热泵系统综合分析 |
| 3.2.1 水源热泵系统概述 |
| 3.2.2 水泵性能分析 |
| 3.2.3 热泵机组性能分析 |
| 3.2.4 热泵机组能效分析 |
| 3.2.5 系统最优运行工况分析 |
| 3.3 水源热泵机组优化控制 |
| 3.3.1 自适应控制方法 |
| 3.3.2 系统PID模糊控制实现 |
| 3.4 设计原理与要求 |
| 3.4.1 设计原理 |
| 3.4.2 关键问题 |
| 3.4.3 设计规范及要求 |
| 第4章 系统软硬件设计与实现 |
| 4.1 系统硬件架构 |
| 4.2 硬件实现方式 |
| 4.2.1 硬件配置及组成 |
| 4.2.2 控制系统硬件平台 |
| 4.2.3 控制功能实现 |
| 4.3 系统软件设计与实现 |
| 4.3.1 控制系统功能 |
| 4.3.2 监测管理系统功能 |
| 4.4 PLC控制系统 |
| 4.4.1 硬件组态实现 |
| 4.4.2 软件编程实现 |
| 4.5 自适应控制实现 |
| 4.5.1 自适应控制算法 |
| 4.5.2 负荷预测控制 |
| 4.5.3 控制效果 |
| 4.6 数据库系统 |
| 4.6.1 数据表的创建 |
| 4.6.2 数据表的存储 |
| 第5章 系统测试与运行 |
| 5.1 系统测试概要 |
| 5.1.1 功能模块测试分解 |
| 5.1.2 测试内容及步骤 |
| 5.2 系统测试用例 |
| 5.3 系统功能测试 |
| 第6章 结论 |
| 6.1 取得成果 |
| 6.2 结论及感受 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）红黏土传热特性及其对岩溶区竖直地埋管换热性能的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状及分析 |
| 1.2.1 地埋管地源热泵系统的运行性能及其影响因素 |
| 1.2.2 岩土体的传热特性及其预测模型 |
| 1.2.3 地埋管传热特性与换热模型 |
| 1.2.4 地下水渗流对竖直地埋管传热性能的影响 |
| 1.2.5 土壤热湿耦合迁移对竖直地埋管传热性能的影响 |
| 1.3 问题的提出 |
| 1.4 论文构成及技术路线 |
| 1.4.1 论文构成 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.5 主要创新点 |
| 第二章 红黏土热传导性能的试验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 桂林红黏土基本性质指标与矿物成分 |
| 2.3 初始状态对热传导性能的影响 |
| 2.3.1 试样制备 |
| 2.3.2 试验方法 |
| 2.3.3 试验结果与分析 |
| 2.4 制样方式对热传导性能的影响 |
| 2.4.1 试样制备 |
| 2.4.2 试验方法及过程 |
| 2.4.3 试验结果与分析 |
| 2.5 矿物成分对热传导性能的影响 |
| 2.5.1 试验材料 |
| 2.5.2 试验方法与过程 |
| 2.5.3 试验结果与分析 |
| 2.6 游离氧化铁对热传导性能的影响 |
| 2.6.1 试验材料与方法 |
| 2.6.2 试验结果与分析 |
| 2.7 温度对热传导性能的影响 |
| 2.7.1 试样制备 |
| 2.7.2 试验方法 |
| 2.7.3 试验结果与分析 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 考虑温度影响的热传导系数预测模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Tarnawski经验模型 |
| 3.3 Gori模型 |
| 3.4 IPCHT模型 |
| 3.5 半经验半理论预测模型建立 |
| 3.6 新模型参数分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 竖直地埋管传热特性的模型化试验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验材料 |
| 4.3 模型化试验装置的研制 |
| 4.4 试验方案与过程 |
| 4.4.1 试验方案 |
| 4.4.2 试验过程 |
| 4.5 模型试验结果及分析 |
| 4.5.1 运行模式对地埋管换热的影响结果与分析 |
| 4.5.2 地层初始状态对地埋管换热的影响结果与分析 |
| 4.5.3 热负荷对地埋管换热的影响结果与分析 |
| 4.5.4 桂林岩溶区地质分层对地埋管换热的影响结果与分析 |
| 4.5.5 岩溶地下水渗流对地埋管换热的影响结果与分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 地下水渗流作用下竖直地埋管换热器的传热数值分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 考虑地温梯度影响的三维热渗耦合模型 |
| 5.2.1 基本假设 |
| 5.2.2 三维热渗耦合控制方程 |
| 5.2.3 初始及边界条件 |
| 5.3 热渗耦合模型验证 |
| 5.3.1 模型参数取值 |
| 5.3.2 网格划分独立性检验 |
| 5.3.3 对比分析实测与模型计算结果 |
| 5.4 影响因素分析 |
| 5.4.1 地温梯度的影响 |
| 5.4.2 渗流速度的影响 |
| 5.4.3 渗流温度的影响 |
| 5.4.4 渗流方向的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 高温下竖直地埋管换热器的储热数值分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 考虑温度变化影响的三维热湿耦合地埋管换热模型 |
| 6.2.1 基本假设 |
| 6.2.2 高温储热下热湿耦合控制方程 |
| 6.2.3 初始及边界条件 |
| 6.3 模型验证 |
| 6.3.1 土水特征曲线预测 |
| 6.3.2 模型参数取值 |
| 6.3.3 网格划分独立性检验 |
| 6.3.4 实测与热湿耦合模型预测结果比较 |
| 6.4 影响因素分析 |
| 6.4.1 储热时长的影响 |
| 6.4.2 储热温度的影响 |
| 6.4.3 地埋管入口流量的影响 |
| 6.4.4 土层初始状态的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 下一步研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者在攻读博士学位期间公开发表的论文 |
| 作者在攻读博士学位期间所参与的项目 |
| 致谢 |
（7）蓄能型地表水源热泵系统性能分析及运行策略优化研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 文献综述 |
| 1.2.1 水源热泵空调技术研究 |
| 1.2.2 楼宇柔性负荷下的需求响应研究 |
| 1.2.3 热泵技术与蓄能技术结合应用研究 |
| 1.3 研究目的和内容 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 技术路线图 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 平原河网水资源利用潜力研究 |
| 2.1 研究方法 |
| 2.1.1 区域水量和水体热负荷承载力研究方法 |
| 2.1.2 取水水位安全性研究方法 |
| 2.1.3 取水便捷性研究方法 |
| 2.1.4 水质适宜性研究方法 |
| 2.1.5 水温适宜性研究方法 |
| 2.2 以绍兴镜湖新区平原河网为例的潜力研究 |
| 2.2.1 区域水量和水体热负荷承载力研究 |
| 2.2.2 取水水位安全性研究 |
| 2.2.3 取水便捷性研究 |
| 2.2.4 水质适宜性研究 |
| 2.2.5 水温适宜性研究 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 蓄能型地表水源热泵系统性能实测 |
| 3.1 依托工程概况 |
| 3.1.1 建筑概况 |
| 3.1.2 空调系统概况 |
| 3.2 测试分析方法 |
| 3.2.1 测试内容 |
| 3.2.2 计算分析方法 |
| 3.3 冬季供暖运行性能 |
| 3.3.1 典型日测试结果及分析 |
| 3.3.2 典型周测试结果及分析 |
| 3.3.3 供暖运行性能评价 |
| 3.4 夏季供冷运行性能 |
| 3.4.1 典型日测试结果及分析 |
| 3.4.2 典型周测试结果及分析 |
| 3.4.3 供冷运行性能评价 |
| 3.5 与常见系统的比较 |
| 3.5.1 冬季性能比较 |
| 3.5.2 夏季性能比较 |
| 3.6 系统经济性分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 系统运行效果及能耗对比分析 |
| 4.1 测试分析方法 |
| 4.1.1 测试对象选取 |
| 4.1.2 系统能耗计量 |
| 4.1.3 室内温湿度环境测试 |
| 4.1.4 人员主观评价调查 |
| 4.2 系统单位面积能耗 |
| 4.2.1 水源热泵系统能耗计量 |
| 4.2.2 VRF系统能耗计量 |
| 4.2.3 能耗对比分析 |
| 4.3 室内温湿度环境 |
| 4.3.1 水源热泵系统室内温湿度环境 |
| 4.3.2 VRF系统室内温湿度环境 |
| 4.3.3 温度、相对湿度环境对比分析 |
| 4.4 使用人员主观感受及满意度 |
| 4.4.1 温度主观感受及满意度 |
| 4.4.2 相对湿度主观感受及满意度 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 蓄能型地表水源热泵系统运行策略优化 |
| 5.1 优化方向选择 |
| 5.1.1 蓄能系统初始设计 |
| 5.1.2 实际工况与设计工况对比 |
| 5.1.3 优化方向选择 |
| 5.2 蓄能水池仿真模拟 |
| 5.2.1 软件选用 |
| 5.2.2 模型建立 |
| 5.2.3 模型验证 |
| 5.3 现行策略分析 |
| 5.3.1 冬季策略分析 |
| 5.3.2 夏季策略分析 |
| 5.4 策略优化及模拟验证 |
| 5.4.1 优化后运行策略 |
| 5.4.2 模拟验证 |
| 5.5 策略优化后经济性分析 |
| 5.5.1 对比方法 |
| 5.5.2 冬季运行策略优化前后经济性对比 |
| 5.5.3 夏季运行策略优化前后经济性对比 |
| 5.5.4 全年节能降费 |
| 5.6 策略间转换判定条件 |
| 5.6.1 冬季策略转换 |
| 5.6.2 夏季策略转换 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
（8）太阳能地源热泵系统能耗研究及影响因素分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 太阳能地源热泵系统简介 |
| 1.2.1 复合系统工作原理 |
| 1.2.2 复合系统优势及特点 |
| 1.3 热泵技术国内外发展及研究现状 |
| 1.3.1 国外发展概况 |
| 1.3.2 国内发展概况 |
| 1.4 研究内容 |
| 第二章 太阳能地源热泵系统理论分析 |
| 2.1 土壤源热泵系统理论分析 |
| 2.1.1 土壤源热泵系统概述 |
| 2.1.2 土壤源热泵系统评价指标 |
| 2.1.3 地埋管换热器周围土壤温度场计算 |
| 2.2 太阳能供热系统 |
| 2.2.1 太阳能供热系统概述 |
| 2.2.2 太阳能供热系统的评价指标 |
| 2.2.3 大庆地区太阳能资源概况 |
| 2.3 太阳能地源热泵系统分析 |
| 2.3.1 复合系统工作原理 |
| 2.3.2 复合系统性能评价指标 |
| 2.3.3 复合系统优势 |
| 2.3.4 复合系统问题分析 |
| 2.3.5 研究方法 |
| 2.4 建筑物理模型设计 |
| 2.4.1 建筑概况 |
| 2.4.2 建筑围护结构简介 |
| 2.5 建筑负荷TRNSYS计算 |
| 2.5.1 假设条件 |
| 2.5.2 建筑模型建立 |
| 2.5.3 系统计算模型建立 |
| 2.5.4 建筑能耗计算 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 地源热泵累年运行土壤温度场及性能变化规律研究 |
| 3.1 地源热泵系统设计 |
| 3.2 模型验证 |
| 3.3 大庆地区地源热泵土壤温度场及COP变化模拟研究 |
| 3.3.1 不同间距地源热泵机组运行模拟研究 |
| 3.3.2 不同埋深地源热泵机组运行模拟研究 |
| 3.4 大庆地区土壤温度恢复速率 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 太阳能地源热泵复合系统运行模拟及优化研究 |
| 4.1 太阳能集热器面积对复合系统能耗影响 |
| 4.1.1 对复合系统能耗的影响 |
| 4.1.2 对复合系统土壤温度场变化的影响 |
| 4.2 对复合系统能效度的影响 |
| 4.3 不同形式太阳能集热器对比 |
| 4.4 太阳辐射强度及环境温度对系统性能的影响 |
| 4.4.1 太阳辐射强度对系统性能的影响 |
| 4.4.2 环境温度对系统性能的影响 |
| 4.5 集热器进口温度及进口流量对系统性能的影响 |
| 4.5.1 集热器进口温度对系统性能的影响 |
| 4.5.2 集热器进口流量对系统性能的影响 |
| 4.6 集热器方位角和倾角对系统性能的影响 |
| 4.6.1 集热器方位角对系统性能的影响 |
| 4.6.2 集热器倾角对系统性能的影响 |
| 4.7 大庆地区太阳能地源热泵系统优化 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 太阳能地源热泵复合系统运行特性实验研究 |
| 5.1 太阳能地源热泵系统性能实验方法介绍 |
| 5.2 太阳能地源热泵系统性能实验结果分析 |
| 5.2.1 冬季机组实验数据及分析 |
| 5.2.2 春季机组实验数据及分析 |
| 5.2.3 夏季机组实验数据及分析 |
| 5.2.4 秋季机组实验数据及分析 |
| 5.3 太阳能地源热泵COP公式拟合 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 太阳能地源热泵复合系统不同季节运行能耗分析 |
| 6.1 能耗数据分析 |
| 6.1.1 春季复合系统运行数据分析 |
| 6.1.2 夏季复合系统运行数据分析 |
| 6.1.3 秋季复合系统运行数据分析 |
| 6.1.4 冬季复合系统运行数据分析 |
| 6.2 太阳能地源热泵机组能耗公式拟合 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 主要结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 发表文章目录 |
| 致谢 |
（9）两淮矿区土壤源热泵运行特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.1.1 能源的发展 |
| 1.2 地源热泵系统发展情况 |
| 1.2.1 地源热泵国内外的应用现状 |
| 1.2.1.1 国外现状 |
| 1.2.1.2 国内现状 |
| 1.3 安徽地区地热现状 |
| 1.4 本课题的研究内容 |
| 1.5 研究目的与意义 |
| 2 地源热泵系统的分类与优势 |
| 2.1 地源热泵系统的不同种类 |
| 2.1.1 土壤源地源热泵(GSHP) |
| 2.1.2 水源热泵系统(GWHP)、(SWHP) |
| 2.1.2.1 地下水地源热泵系统(GWHP) |
| 2.1.2.2 地表水地源热泵系统(SWHP) |
| 2.2 地源热泵的工作原理 |
| 2.3 土壤源热泵使用的影响因素与优缺点 |
| 2.3.1 土壤源热泵使用的影响因素 |
| 2.3.2 土壤源热泵的优缺点 |
| 3 工程概况与地源热泵系统的安装 |
| 3.1 工程地质与气候概况 |
| 3.1.1 工程区地理条件与岩土构造 |
| 3.1.2 工程区气候条件 |
| 3.2 地源热泵系统的安装参数 |
| 3.2.1 坑基与地埋管灌浆回填材料 |
| 3.2.2 室外地埋管的选取与连接方式 |
| 3.2.3 机组参数 |
| 3.2.4 传热介质选择 |
| 3.2.5 水泵参数 |
| 3.2.6 风机盘管参数 |
| 4 地源热泵的运行监测系统 |
| 4.1 地源侧温度检测器的设置 |
| 4.2 机组侧温度检测的设置 |
| 4.3 流量监测系统的设置 |
| 4.4 室内温度场的设置参数 |
| 5 室内评价系统与分析体系 |
| 5.1 实验室设置的环境参数检测仪 |
| 5.2 实验室设立的PMV-PPD室内环境评价系统 |
| 6 淮南地区地源热泵系统单U与双U管冬季制热工况下的效果对比 |
| 6.1 井下各层土壤的温度比较分析 |
| 6.2 机组侧单、双U管与用户侧流量的运行结果与对比 |
| 6.3 单、双U管并用户侧管道进出口的水温对比与分析 |
| 6.4 单、双U管道COP能效比的对比与分析 |
| 6.5 风机盘管营造的室内温度场的对比与分析 |
| 6.6 室内环境参数与PMV-PPD评价结果对比 |
| 7 淮南地区地源热泵系统单U与双U管夏季制冷工况下的效果对比 |
| 7.1 井下各层土壤的温度比较分析 |
| 7.2 机组侧单、双U管与用户侧流量的运行结果与对比 |
| 7.3 单、双U管与用户侧管道进出口的水温对比与分析 |
| 7.4 单、双U管道COP能效比的对比与分析 |
| 7.5 风机盘管营造的室内温度场的对比与分析 |
| 7.6 室内环境参数与PMV-PPD评价结果对比 |
| 8 总结与展望 |
| 8.1 总结 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（10）我国地热能产业高质量发展模式研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状与存在问题 |
| 1.3 研究思路与研究框架 |
| 1.4 研究方法与技术路线 |
| 1.5 完成主要工作量 |
| 1.6 创新点 |
| 第2章 地热能产业相关概念及研究的理论基础 |
| 2.1 相关概念界定 |
| 2.2 研究的理论基础 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 我国地热能的开发利用及产业竞争力评价 |
| 3.1 我国地热能资源概况 |
| 3.2 我国地热能产业发展概述 |
| 3.3 我国地热能产业发展的特殊规律 |
| 3.4 我国地热能产业的竞争力评价 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 我国地热能产业发展环境及影响因素分析 |
| 4.1 我国地热能产业发展外部环境的PESTEL分析 |
| 4.2 我国地热能产业发展的驱动因素与制约因素 |
| 4.3 基于结构方程模型的地热能产业发展影响因素分析 |
| 4.4 我国地热能产业发展存在的主要问题及原因 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 我国地热能产业发展现有模式和若干新类型 |
| 5.1 我国地热能产业发展的现有模式 |
| 5.2 合同能源管理模式(EMC) |
| 5.3 公私合作模式(PPP) |
| 5.4 “工程总承包+融资”模式(“EPC+F”) |
| 5.5 “地热能+”模式 |
| 5.6 区块链模式 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 国外地热能产业发展现状、趋势及借鉴意义 |
| 6.1 国外地热能产业发展现状 |
| 6.2 国外地热能产业发展趋势 |
| 6.3 “一带一路”沿线国家地热能产业合作前景 |
| 6.4 国外地热能产业发展对我国的借鉴意义 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 促进我国地热能产业高质量发展的模式构建 |
| 7.1 地热能产业发展路径的时代变更 |
| 7.2 构建地热能产业高质量发展模式的理论构想 |
| 7.3 构建地热能产业高质量发展模式的基本逻辑框架 |
| 7.4 构建地热能产业高质量发展模式的关键点 |
| 7.5 不同主体在地热能产业高质量发展模式中的作用与管理策略 |
| 7.6 本章小结 |
| 第8章 结论 |
| 8.1 主要成果与认识 |
| 8.2 今后研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 地热能产业发展影响因素结构方程模型分析的主要计算结果 |
| 附录B 个人简历和以第一作者发表论文 |
四、耦合热泵技术的地热能利用研究（论文参考文献）
- [1]基于压缩式换热的中深层地热集中供热系统优化配置[D]. 谢永华. 北京建筑大学, 2021(01)
- [2]孔隙水作用下水源热泵渗滤取水换热特性研究[D]. 夏秋阳. 北京建筑大学, 2021(01)
- [3]土壤源热泵冷却塔耦合系统性能动态模拟及经济性研究[D]. 王凯. 安徽建筑大学, 2021(08)
- [4]黄土地基能量桩单桩热力学特性及荷载传递机理研究[D]. 吴奇兴. 西安建筑科技大学, 2021(01)
- [5]水源热泵自适应控制系统设计与实现[D]. 宗嘉财. 兰州理工大学, 2021(01)
- [6]红黏土传热特性及其对岩溶区竖直地埋管换热性能的影响研究[D]. 徐云山. 上海大学, 2020
- [7]蓄能型地表水源热泵系统性能分析及运行策略优化研究[D]. 钱一栋. 浙江大学, 2020
- [8]太阳能地源热泵系统能耗研究及影响因素分析[D]. 张楠. 东北石油大学, 2020(03)
- [9]两淮矿区土壤源热泵运行特性研究[D]. 王泽刚. 安徽理工大学, 2020(04)
- [10]我国地热能产业高质量发展模式研究[D]. 王成福. 中国地质大学(北京), 2020(01)