地源热泵与水蓄能复合系统的研究的开题报告

地源热泵与水蓄能复合系统的研究的开题报告一、选题背景地源热泵技术是一种利用地下热能源进行制热、制冷与热水供应的环保、节能技术。相较于传统的锅炉、空调等设备，地源热泵技术具有高效、环保、节能等优点，因此在近年来受到了广泛的关注和应用。然而，地源热泵技术并非完美无缺，其设备投入金额较高，对土地和水资源有较高的要求，同时地下介质的温度也会受到气候和季节等因素的影响。因此，在使用地源热泵技术时我们需要结合实际情况进行优化，通过对地源热泵与其他技术的复合运用，进一步提高其效率并减少成本。水蓄能技术是一种在低峰电量时利用电能将水提升到高处进行储存，以在高峰电量时通过液压式涡轮发电机将水放下并发电的技术，具有节能、环保、弹性等特点。将水蓄能技术与地源热泵技术相结合，可以通过水的蓄能与释能，进一步提高地源热泵的制冷、制热和热水供应能力，使得其在夏季和冬季应对极端气温时更为灵活和高效。二、研究内容本研究旨在探索地源热泵技术与水蓄能技术相结合的复合系统，并从以下几个方面进行研究：1.利用建筑能耗数据和气象数据，分析地源热泵制冷、制热与热水供应的能源消耗情况，找出优化空间；2.分析水蓄能技术在不同气候条件下的可行性，探究该技术与地源热泵的复合运用方式；3.基于MATLAB等软件搭建地源热泵与水蓄能复合系统的模型，并对模型进行优化与验证；4.在实验室中对搭建的复合系统进行实验测试，在典型天气条件下评估其运行效率和经济效益；5.通过经济性分析和生命周期成本分析，评估该复合系统的投资回报率，并对其在室内环境、用水质量等方面的影响进行探究。三、预期成果本研究旨在探讨地源热泵与水蓄能技术的复合运用，期望能够得到以下几方面的成果：1.地源热泵与水蓄能复合系统的优化设计方案，提高系统的能源利用效率和经济性；2.复合系统在不同气候条件下的运行控制策略和效果评估；3.复合系统的节能、减排效果评估和经济成本分析；4.复合系统的工程应用前景评估和对行业发展的推动作用。四、研究方法本研究将应用数值模拟、建筑能耗数据分析、实验测试等方法进行综合研究。在数值模拟方面，将采用MATLAB等软件建立地源热泵与水蓄能复合系统模型，通过参数调整、模拟计算等方法，寻求最优解。在实验测试方面，将搭建地源热泵与水蓄能复合系统实验模型，并模拟不同气候条件下的室内环境和水质量等参数，进行实验数据的采集和处理。同时，在经济性分析方面，将采用生命周期成本分析、投资回报率等方法进行评估和探索。五、研究计划阶段一：文献调研与数据采集（1个月）1.1地源热泵技术及应用研究文献的收集和阅读；1.2水蓄能技术及应用研究文献的收集和阅读；1.3建筑能耗数据和气象数据的采集、整理和处理。阶段二：复合系统模型建立（2个月）2.1基于MATLAB等软件，建立地源热泵与水蓄能复合系统的模型；2.2模型调整、优化和验证。阶段三：实验测试与数据分析（6个月）3.1根据建筑能耗数据和气象数据，进行实验室内的复合系统测试和数据采集；3.2数据的整理和分析，评估复合系统的控制策略和运行效果；3.3对实验结果进行讨论和分析，找出优化空间。阶段四：经济性分析与测算（2个月）4.1基于实验测试结果，进行经济性分析和生命周期成本分析;4.2计算复合系统的投资回报率等指标，分析其投资价值和应用前景。阶段五：论文撰写与答辩（3个月）5.1撰写开题报告、中期报告及论文；5.2与导师和专家组进行答辩和学术交流。六、参考文献1.Huang,G.H.,Tang,W.Z.,&Wang,S.Y.(2007).Multi-objectiveoptimizationofgroundwaterprotectionpoliciesusingafuzzy-stochasticprogrammingapproach:modeldevelopmentandapplication.Environmentalmodelling&software,22(11),1665-1680.2.Kong,X.,Wu,H.,Wu,J.,&Cao,B.(2016).Experimentalstudyonthegroundsourceheatpumpsystemwithacoupledundergroundthermalenergystoragesystemforbuildingcoolinginsummer.RenewableEnergy,86,745-753.3.Li,X.,Li,B.,Li,G.,Li,S.,&Wang,J.(2017).Optimaldesignandoperationanalysisofaground-sourceheatpumpsystemcombinedwithathermalenergystoragemanagementsystemforanearly-zeroenergybuilding.Energy&Buildings,138,350-360.4.Ho,J.(2019).Researchanddevelopmentofahybridgroundsourceheatp