土壤源热泵空调系统的节能性分析及地下温度场研究的开题报告 .pdfVIP

土壤源热泵空调系统的节能性分析及地下温度场研

究的开题报告

一、研究背景及意义

随着能源消耗问题日益严重，开发新型高效节能的空调系统技术愈

发变得重要。而土壤源热泵空调系统就是这样一种技术。它以地下土壤

作为换热器，将地下的低温能源利用起来，通过热泵转化为高温能源，

从而实现供暖和制冷，节约传统空调系统中大量的电力消耗和排放的热

源污染物。

然而，土壤源热泵空调系统的热泵效率与地下温度场和土壤热传递

系数密切相关，而这两个因素是难以直接测量的。因此，对于土壤源热

泵空调系统的节能性能评估和优化设计，必须进行相应的地下温度场模

拟和土壤热传递系数测试。此外，还需要对该系统的稳定性、环保性、

经济性等方面进行分析和研究。

本文将研究土壤源热泵空调系统的节能性能，并探讨地下温度场的

模拟方法，以及相关参数的测试和评估方法。该研究将有助于优化土壤

源热泵空调系统设计，并提供有利于应用和推广的技术支持。

二、研究内容

本文将围绕土壤源热泵空调系统的节能性能进行研究，具体研究内

容包括：

1.对土壤源热泵空调系统的特点进行分析，并对其热泵效率、制冷/

供暖性能、环保性、经济性等方面进行评估；

2.针对土壤源热泵空调系统中的地下换热器，研究其与地下环境的

热传递关系、温度场分布以及温度变化规律；

3.搭建适合于土壤源热泵空调系统地下温度场模拟的计算模型，并

考虑不同因素对温度场的影响；

4.通过实验测试和仿真计算等方法，获得土壤热传递系数等相关参

数数据，并对其进行分析和评估；

5.对土壤源热泵空调系统进行总体性能评估，并提出优化策略。

三、研究方法

本研究将采用实验测试和仿真计算相结合的方法，研究方法具体包

括：

1.通过搜集文献资料和实地调查，对目前常见的土壤源热泵空调系

统的构成、工作原理、优点及不足等进行综述和总结；

2.设计对比试验，对不同地下温度下土壤源热泵空调系统的热泵效

率、制冷/供暖性能进行测试与评估；

3.利用有限元软件，建立三维地下温度场模拟模型，模拟土壤源热

泵空调系统在不同工况下地下温度场变化规律；

4.在实验测试基础上，结合数学分析和仿真计算，得出不同地下温

度和土壤热传递系数下的热泵效率、制冷/供暖性能等性能参数变化规律；

5.利用理论分析、实验测试、仿真计算等方法，综合评估土壤源热

泵空调系统的节能性能和经济效益，并提出优化方案和建议。

四、论文结构

本文共分为七个部分：

第一部分：绪论，介绍研究背景、目的、意义，以及土壤源热泵空

调系统的构成、工作原理及优点等内容；

第二部分：土壤源热泵空调系统的节能性能分析，主要研究土壤源

热泵空调系统的热泵效率、制冷/供暖性能、环保性、经济性等方面；

第三部分：地下温度场模拟与分析，主要针对土壤源热泵空调系统

的地下换热器进行研究，探讨其与地下环境的热传递关系、温度场分布

以及温度变化规律等问题；

第四部分：土壤热传递系数测试与评估，主要依据实验测试和仿真

计算方法，获得土壤热传递系数等重要参数数据，并进行分析和评估；

第五部分：土壤源热泵空调系统的性能试验，主要设计试验比较不

同地下温度下土壤源热泵空调系统的节能性能差异；

第六部分：性能分析与优化，主要综合运用前述方法，对土壤源热

泵空调系统的节能性能和经济效益进行综合评估、比较和优化；

第七部分：结论与展望，对本研究的成果和不足进行总结，提出进

一步研究的建议和方向。