太阳能富集地区主动太阳能热水采暖蓄热系统优化设计

摘要

我国大多数采暖地区太阳能资源丰富，而利用太阳能采暖是一项符合可持续发展战略的技术。要利用太阳能采暖，必须克服太阳能周期性和随机性的缺点，因此研究太阳能蓄热对我国太阳能采暖技术来说，有极其重要的意义，而在太阳能采暖系统中设置热量蓄调装置是解决此问题有效的方法，利用蓄热水箱对热量进行蓄调是一种简便易行的技术，但太阳能采暖系统蓄热水箱容积的确定及运行调节，国内尚未见有系统的研究，鉴于此，本论文对太阳能采暖系统中蓄热水箱做了详细的理论分析及模拟研究。
　　 本文通过对拉萨、西宁、银川、西安太阳辐射及建筑热负荷日变化规律、太阳能采暖系统所需蓄热量模拟研究分析，得到以上城市在不同蓄热水箱子均温度与采暖系统供水温度下，单位集热器面积所需蓄热水箱容积的变化规律，以及太阳能采暖实际工程中单位集热器面积所需蓄热水箱容积的推荐值，为太阳能采暖蓄热系统的设计提供依据。
　　 文中首先对太阳辐射及建筑热负荷日变化规律、太阳能采暖系统所需蓄热量进行理论分析得出：蓄热水箱容积与太阳辐射强度变化规律、建筑热负荷变化规律、蓄热温差的关系；得到集热器有效太阳能集热量的计算方法以及公式；建立了居住建筑的热工模型，利用DesT进行动态模拟，得出热负荷变化规律，对太阳能有效集热量及建筑热负荷利用0xiSin进行曲线拟合，得出逐时值及日总值。根据采暖系统热平衡方程，计算得到采暖系统所需蓄热量，再根据采暖供回水温度以及太阳能集热器出水温度，确定水箱内最佳蓄热温差，计算得出蓄热水箱容积，并对水箱内水温分布情况利用CFD进行了模拟研究。
　　 该研究不仅有节能方面的技术意义，更有实际的工程意义。该结论对太阳能采暖设计具有重要的参考价值，为太阳能采暖蓄热系统的设计提供了依据。

目录

1 绪论

2 太阳辐射得热量

3 采暖建筑热工模型建立

4 蓄热系统容积分析

5 蓄热水箱模拟研究

6 结论

致谢

参考文献

硕士研究生学习阶段发表论文和主要参与研究工作

附录

论文说明:主要符号表及图表目录

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