办公场所太阳能空气能多热源热水采暖系统设计

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1、山东科技大学学士学位论文摘 要 本毕业设计的课题背景是当前我国面临的能源日益匮乏以及环境的严重污染问题，目的是设计出一种经济、高效、环保的太阳能空气源双热源热水采暖系统。 当前资源及环境形势不容乐观，可持续发展、保护环境成为我国的基本国策。在资源消耗中，建筑物能耗占了一大部分，建筑物节能措施尤为必要。本文在说明目前情况后，提出采用太阳能和热泵结合的形式制取热水，提供采暖，并且详细叙述了以直接膨胀式和间接膨胀式为代表的太阳能热泵系统最近数年的研究状况。本文结合青岛地区实际情况和建筑特点，通过计算、图表等方法，完成系统重要部件选型、连接，并采用有效的控制系统，设计出一个完整的太阳能空气源热泵采暖系

2、统。最后，通过对该系统与其它供暖方式的经济性分析比较，表明该系统达到了经济、高效、节能的要求。关键词：太阳能；空气源热泵；采暖；经济性AbstractBackground of this graduation design topic is the current our country energy shortage and serious environmental pollution problems, the purpose of the paper is to design a economic, efficient and environmentally friendly sola

3、r and air source heat pump of hot water heating system.The current resources and the environment situation is not optimistic, sustainable development and environmental protection become the basic national policy of our country. In the resource consumption, building energy consumption accounts for a

4、large proportion, the building energy saving measures is necessary. This article on the current situation, put forward by using the combined form of solar energy and heat pump for making hot water, and the article detailed the represented by direct expansion type and indirect type of solar energy he

5、at pump system research situation in recent years. In this paper, we will combine with the practical situation of Qingdao region, and the characteristics of the building, through the methods of calculation, chart, complete system important component selection, connection, and adopt effective control

6、 system, and design a solar air source heat pump heating system. Finally, Based on the system compared with other heating methods of economic analysis, indicates that the system has reached the requirement of economy, high efficiency, energy saving.Keywords: Solar energy；Air source heat pump；Hot wat

7、er heating ；Economic Performance 目 录摘 要IAbstractII1 绪 论11.1我国建筑能耗现状11.2太阳能资源和利用技术简介31.3太阳能热泵系统及研究现状61.4本课题的目的和意义82 室内供暖系统设计计算92.1室内供暖热负荷92.2 散热器计算安装142.3室内供暖系统水力计算162.4本章小结183 室内供暖系统室外部分计算193.1太阳能集热系统193.2空气源热泵系统233.3控制系统283.4其他设备303.5本章小结324 供暖经济性分析334.1太阳能空气源热泵采暖系统334.2传统集中采暖方式344.3户式中央空调354.4电采暖3

8、64.5不同采暖方式经济性比较364.6本章小结375 结论38参考文献39致 谢 41附 录42481 绪 论随着国民生活水平的提高，建筑总量的大幅增加，建筑物能量消耗不断增加，这在一定程度上加剧了资源紧张和环境污染的状况，所以，住宅建筑节能十分必要。太阳能及热泵以其节能、经济、无污染等特点，应用于建筑物热水采暖系统，可以有效节约资源，符合可持续发展以及生态环境建设的要求。1.1我国建筑能耗现状1.1.1我国能源利用背景概述 在当前社会经济发展战略中，能源与环境问题成为关系国民经济可持续发展的首要问题。随着能源的日益匮乏以及环境的严重污染，保护地球上有限的矿物资源和环境，实现社会经济可持续发

9、展成为许多国家的基本国策。我国是一个能源生产大国，也是一个能源消费大国。从目前能源供需状况来看，我国能源发展主要存在以下问题：一是能源资源约束十分严重，我国常规能源探明总资源量约8200亿吨标准煤，主要以煤炭资源为主，石油、天然气很小。能源的不足已经成为制约我国社会经济发展的关键环节；二是我国能源资源地域分布不均匀，80%的能源资源分布在西部和北部地区；三是能源供应过分依赖煤炭，环境污染问题严重。目前煤炭消费占全部能源消费总量的76%1，这种大量消费煤炭，特别是大量以终端直接燃烧方式消费煤炭，是造成大气环境污染的主要原因；四是能源利用技术落后，能源利用效率低。目前，我国经济的快速增长在很大程度

10、上是靠消费大量物质资源实现的，我国单位产出的能耗和资源消耗水平明显高于国际先进水平。能源利用效率低下是影响可持续发展的重大问题，也是必须认真研究解决的关键问题。在人类面临着能源危机的同时，同样面临着由于使用化石能源而带来的环境问题，主要表现为酸雨、臭氧层破坏、温室气体排放等。在许多发展中国家，城市大气污染已达到十分严重的程度，形成了广泛的环境酸化，酸性气体所造成的腐蚀损失，每年高达10亿美元。我国以煤炭、石油为主的能源结构也造成了严重的大气污染，二氧化硫和二氧化碳的排放量都居世界前列。因此，改善能源结构，研究和开发绿色新能源，已经成为世界各国能源建设的共同战略目标。1.1.2 我国建筑能耗现状

11、随着国民生活水平的提高，建筑总量的大幅增加，人们对居住舒适度要求的提高，建筑能耗也急剧增大。建筑能耗有两种概念：一种是广义建筑能耗，是指建筑材料生产制造和建筑物建设施工一直到建筑物使用全过程包括报废拆除过程中所消耗的能源；一种是狭义建筑能耗或建筑使用能耗，是指建筑物在使用过程中所消耗的能源，包括照明、采暖、空调、降温、电梯、热水供应、炊事、家用电器以及办公设备等所消耗的能源。国际上通常所谓的建筑能耗指的是狭义建筑能耗，即建筑使用能耗，与工农业、交通运输业的能耗并列三大能耗。我国建筑能耗指建筑使用能耗。随着能源种类结构的改善，不同能源种类如电、天然气、煤气、液化气以及不同用途的分项能耗共同导致了