建筑多能互補能源系統(tǒng)技術(shù)及應(yīng)用

目錄

第1章 緒論 1

1.1 多能互補與建筑節(jié)能 1

1.2 現(xiàn)有能源及主要利用技術(shù) 2

1.2.1 現(xiàn)有的能源形式 2

1.2.2 建筑新能源的利用技術(shù) 3

1.3 多能互補的發(fā)展過程 5

參考文獻(xiàn) 6

第2章 建筑負(fù)荷分析 8

2.1 四川代表城市氣候分析 8

2.1.1 嚴(yán)寒、寒冷地區(qū)(紅原) 8

2.1.2 夏熱冬冷地區(qū)(成都) 10

2.1.3 溫和地區(qū)(西昌) 11

2.2 建筑負(fù)荷分析 12

2.2.1 居住建筑負(fù)荷分析 12

2.2.2 公共建筑負(fù)荷分析 13

2.3 實例分析 13

2.3.1 DeST模型建立 13

2.3.2 模擬參數(shù)定義 14

2.3.3 建筑冷熱負(fù)荷模擬及分析 16

參考文獻(xiàn) 26

第3章 地埋管地源熱泵 27

3.1 地埋管地源熱泵概述及特性 27

3.1.1 地埋管地源熱泵概述 27

3.1.2 地埋管地源熱泵特性 28

3.2 地埋管地源熱泵研究與應(yīng)用現(xiàn)狀 29

3.2.1 國外的研究與應(yīng)用 29

3.2.2 國內(nèi)的研究與應(yīng)用 29

3.3 巖土熱響應(yīng)測試設(shè)計 30

3.3.1 測試原理 30

3.3.2 測試方案 31

3.3.3 測試方法 32

3.3.4 測試過程 33

3.3.5 巖土熱響應(yīng)測試結(jié)果及分析 34

3.3.6 單位孔深地埋管參考換熱量 35

3.3.7 巖土溫度動態(tài)特性模擬 35

3.4 重慶地區(qū)地埋管地源熱泵社會效益 39

3.4.1 計算相關(guān)設(shè)定 39

3.4.2 地源熱泵在不同功能建筑中的應(yīng)用效益 41

3.4.3 社會效益指標(biāo)化 44

3.4.4 社會效益總結(jié)分析 48

3.5 案例分析 48

3.5.1 地埋管地源熱泵系統(tǒng)RH項目 49

3.5.2 LJ商務(wù)中心辦公樓冷卻塔復(fù)合式地源熱泵項目 52

3.5.3 LJ節(jié)能示范項目冷卻塔復(fù)合式地源熱泵系統(tǒng) 56

參考文獻(xiàn) 60

第4章 地表水源熱泵 61

4.1 地表水源熱泵研究概述 61

4.1.1 背景 61

4.1.2 地表水源熱泵發(fā)展現(xiàn)狀 62

4.2 地表水源熱泵應(yīng)用分析 63

4.2.1 江水源熱泵系統(tǒng)技術(shù)分析 63

4.2.2 湖水源熱泵應(yīng)用分析 68

4.3 地表水源熱泵模型分析 72

4.3.1 能量回收型江水源熱泵系統(tǒng) 72

4.3.2 湖水源熱泵系統(tǒng)水源側(cè)數(shù)學(xué)模型 79

4.4 案例分析 82

4.4.1 江水源熱泵案例分析 82

4.4.2 湖水源熱泵案例分析 83

參考文獻(xiàn) 95

第5章 空氣源熱泵 97

5.1 空氣源熱泵研究現(xiàn)狀及系統(tǒng)概述 97

5.2 空氣源熱泵機(jī)組工作原理 97

5.3 空氣源熱泵系統(tǒng)形式及特點概述 98

5.3.1 空氣源熱泵熱水系統(tǒng)形式及特點概述 99

5.3.2 空氣源熱泵供暖系統(tǒng)形式及特點概述 100

5.4 空氣源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用要點與關(guān)鍵技術(shù) 101

5.4.1 空氣源熱泵熱水系統(tǒng)應(yīng)用要點與關(guān)鍵技術(shù) 101

5.4.2 空氣源熱泵供暖系統(tǒng)應(yīng)用要點與關(guān)鍵技術(shù) 104

5.5 空氣源熱泵熱水系統(tǒng)優(yōu)化配置與運行 107

5.6 空氣源熱泵采暖熱水系統(tǒng)評價 110

5.6.1 技術(shù)性評價 110

5.6.2 經(jīng)濟(jì)性評價 110

5.7 實例分析 113

5.7.1 工程概況 113

5.7.2 典型氣候日系統(tǒng)性能測試結(jié)果與分析 115

5.7.3 系統(tǒng)節(jié)能效益分析 122

參考文獻(xiàn) 125

第6章 熱源塔熱泵 126

6.1 熱源塔熱泵系統(tǒng)的原理 126

6.1.1 熱源塔三種典型結(jié)構(gòu) 126

6.1.2 熱源塔熱泵系統(tǒng) 130

6.1.3 自動加藥系統(tǒng) 131

6.2 開式熱源塔熱質(zhì)交換理論 131

6.2.1 氣－液熱質(zhì)交換原理 131

6.2.2 夏季工況熱質(zhì)交換過程 133

6.2.3 冬季工況熱質(zhì)交換過程 135

6.3 開式熱源塔冬季傳熱傳質(zhì)性能 139

6.3.1 物理模型 139

6.3.2 傳質(zhì)性能 140

6.3.3 傳熱性能 140

6.3.4 熱質(zhì)傳遞微分方程組 141

6.4 開式熱源塔冬季換熱性能影響因素分析 142

6.5 熱源塔熱泵的特點 143

6.6 熱源塔熱泵設(shè)計注意事項 144

6.7 工程實例 145

6.7.1 某能源站節(jié)能改造工程 145

6.7.2 浙江舟山市普陀山大酒店開式熱源塔熱泵系統(tǒng) 147

參考文獻(xiàn) 147

第7章 工業(yè)余熱回收利用 148

7.1 工業(yè)余熱回收利用方式 148

7.2 工業(yè)余熱回收利用形式 150

7.2.1 冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)(CCHP) 150

7.2.2 大型數(shù)據(jù)機(jī)房余熱回收 151

7.2.3 空壓機(jī)余熱回收利用系統(tǒng) 155

7.3 工業(yè)余熱回收利用特點 157

7.4 工業(yè)余熱回收利用進(jìn)展與新方向 157

7.5 實例分析 158

參考文獻(xiàn) 172

第8章 太陽能光熱利用 173

8.1 太陽能資源分析 173

8.1.1 太陽輻射 173

8.1.2 太陽能利用分類 174

8.1.3 四川地區(qū)太陽能資源情況 175

8.2 太陽能集熱器 175

8.2.1 太陽能集熱器分類 175

8.2.2 太陽能集熱器傾角研究 178

8.3 建筑太陽能熱水技術(shù) 181

8.3.1 太陽能熱水系統(tǒng)分類 181

8.3.2 太陽能熱水系統(tǒng)性能研究 182

8.3.3 太陽能熱水系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性能分析 185

8.4 建筑太陽能采暖技術(shù) 186

8.4.1 太陽能供暖系統(tǒng)介紹 186

8.4.2 太陽能采暖系統(tǒng)主要參數(shù)確定 187

8.4.3 太陽能間接蓄熱供暖系統(tǒng)的數(shù)值模型 192

8.4.4 太陽能采暖系統(tǒng)運行特性分析 193

參考文獻(xiàn) 196

第9章 分布式能源 197

9.1 冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的主要形式 198

9.1.1 燃?xì)廨啓C(jī)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng) 198

9.1.2 內(nèi)燃機(jī)冷熱量聯(lián)供系統(tǒng) 199

9.1.3 燃料電池冷熱電聯(lián)供系統(tǒng) 201

9.1.4 斯特林發(fā)電機(jī)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng) 201

9.2 系統(tǒng)主要部件和數(shù)學(xué)模型 201

9.2.1 發(fā)電設(shè)備 201

9.2.2 影響蒸汽型吸收式制冷機(jī)組性能的因素 211

9.3 實際案例分析 214

9.3.1 CCHP系統(tǒng)優(yōu)化 214

9.3.2 冷熱電三聯(lián)供 江水源熱泵的復(fù)合系統(tǒng) 217

參考文獻(xiàn) 219

第10章 相變儲能 221

10.1 相變材料 221

10.1.1 相變儲能材料的選擇標(biāo)準(zhǔn) 221

10.1.2 相變儲能材料的分類 222

10.1.3 相變儲能材料強(qiáng)化傳熱研究 224

10.2 相變儲能材料在建筑中的應(yīng)用 226

10.2.1 相變墻體 227

10.2.2 相變混凝土 228

10.2.3 相變地板 228

10.2.4 相變砂漿 229

10.3 相變儲能技術(shù)應(yīng)用案例 229

10.3.1 相變水箱的實驗研究 229

10.3.2 相變水箱的模擬研究 233

10.3.3 相變水箱性能分析 243

參考文獻(xiàn) 244

第11章 多能互補系統(tǒng)及工程實例 246

11.1 多能互補系統(tǒng)原理 246

11.1.1 多能互補系統(tǒng)概念 246

11.1.2 多能互補系統(tǒng)的特點 246

11.1.3 多能互補系統(tǒng)的節(jié)能性 247

11.2 主要多能互補系統(tǒng)形式 248

11.2.1 太陽能 熱泵多能互補供熱系統(tǒng) 248

11.2.2 太陽能 燃?xì)饽芏嗄芑パa供熱系統(tǒng) 250

11.2.3 空氣熱能 熱泵多能互補系統(tǒng) 250

11.2.4 終端一體化集成供能系統(tǒng) 251

11.3 工程實例 252

11.3.1 各建筑自然室溫特性 252

11.3.2 各建筑熱負(fù)荷特性 252

11.3.3 太陽能供暖系統(tǒng)的基本原理和運行模式 253

11.3.4 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置 253

11.3.5 運行模式與控制策略 254

11.3.6 運行特性分析 255

11.3.7 經(jīng)濟(jì)性分析 255

11.3.8 節(jié)能性分析 257

參考文獻(xiàn) 258

第12章 工程應(yīng)用實例 260

12.1 西藏大學(xué)教學(xué)樓 260

12.1.1 系統(tǒng)原理 260

12.1.2 機(jī)房及系統(tǒng)設(shè)計 262

12.1.3 現(xiàn)場實景 263

12.2 色達(dá)第二完全小學(xué) 265

12.2.1 供暖系統(tǒng)設(shè)計 266

12.2.2 運行控制策略 267

12.2.3 現(xiàn)場實景 267

12.3 華能林芝水電園基地 268

12.3.1 氣候特點 269

12.3.2 能源資源情況 269

12.3.3 供暖熱源系統(tǒng)設(shè)計 270

彩圖 273 2100433B

本書以理論知識與工程案例相結(jié)合為特點，融入了作者多年的教學(xué)、科研和工程實踐經(jīng)驗。全書共12章，內(nèi)容涉及地埋管地源熱泵、水源熱泵、空氣源熱泵、熱源塔、工業(yè)余熱、太陽能光熱利用、分布式能源、相變蓄能等技術(shù)，著重闡述多能互補能源系統(tǒng)的協(xié)同運行機(jī)理、優(yōu)化控制策略及其經(jīng)濟(jì)性等。不僅能使讀者熟悉該技術(shù)基本原理，還能掌握其設(shè)計方法。

多能源系統(tǒng)是指冷、熱、電、氣等多種能源系統(tǒng)在能源生產(chǎn)、傳輸、使用等環(huán)節(jié)耦合而形成的一種新的能源系統(tǒng)觀。多能源系統(tǒng)充分利用不同形式能源的互濟(jì)與互補，提高系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性，提升系統(tǒng)靈活性，增加系統(tǒng)可靠性，挖掘系統(tǒng)互補性。