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光电互补民用建筑采暖系统的理论与实验研究

作者：白叶飞 Publish: 2007-3-7 Hits:-

【中文题名】

光电互补民用建筑采暖系统的理论与实验研究

【英文题名】

Theory and Experiment Reseach of Solar-Electric Complementary Heating System in Civil Construction

【学科专业】

热能工程

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-3-7

【中关键词】

太阳能,光电互补,采暖,生活热水,,

【英关键词】

Solar,Solar-Electric complementary,Spacing Heating,Living hot water,

【分类导航】

工业技术>建筑科学>房屋建筑设备>空气调节、采暖、通风及其设备>采暖>

【论文摘要】

随着人民生活水平的提高,建筑能耗大幅度增加,尤其建筑采暖、生活热水用能急剧增加,我国能源供应在未来几十年将面临严峻挑战。同时石化能源的大量使用,也造成了严重的环境问题。因此,加强可再生的清洁能源―太阳能在建筑中的应用,降低建筑能耗,是解决能源和环境问题的一个重要途径;同时也可以有效地解决广大农牧区常规能源紧缺的问题。本文在分析太阳能热水系统和太阳能集中供热系统的基础上,设计并制作了一套“光电互补民用建筑采暖系统”。该系统主要由太阳能集热器、蓄热水箱、房间散热设备、生活热水输配系统、管道循环泵以及控制系统组成。结合西北地区实际情况,对系统各个部件进行了优化匹配。并以某一示范建筑为例,详细叙述了系统参数设计计算与安装测试过程。在蓄热水箱设计中,借鉴了蓄冷空调系统中分层型水蓄冷技术设计计算方法,并在蓄热水箱中铜管换热器、热水采水口等容易引起紊流扰动的地方增设了分层扩散器。实验结果表明:分层型蓄热水箱中扩散器的设置,可以有效维持温度分层,实现蓄热水箱经济、可靠地运行。本文并对实验样机进行了测试,结果表明整个系统日平均热效率在45%以上,说明系统各个部件匹配合理。

【论文题纲】

摘要	3-4
Abstract	4-7
第1章绪论	7-12
1.1 太阳能利用的发展概述	7-8
1.2 国内外太阳能供热系统发展概况	8-9
1.3 我国的太阳能资源	9-10
1.4 本课题提出的目的及意义	10-11
1.5 本课题的主要研究内容	11-12
第2章太阳能热水采暖系统的设计	12-33
2.1 太阳能热水采暖系统的现状分析	12-18
2.1.1 太阳能热水系统现状分析	12-13
2.1.2 太阳能采暖系统现状分析	13-15
2.1.3 太阳能组合系统的分类	15-16
2.1.4 近期国外太阳能组合系统现状分析	16-18
2.2 太阳能采暖热水系统的设计	18-21
2.2.1 系统设计原则	19
2.2.2 太阳能采暖热水系统流程的设计	19-20
2.2.3 系统主要部件及功能	20
2.2.4 系统的循环及控制原理	20-21
2.2.5 太阳能采暖负荷和生活热水负荷比较	21
2.3 太阳能采暖热水系统各部件的选择与优化	21-29
2.3.1 太阳能集热器的选择	22-25
2.3.2 蓄热水箱的分层设计	25-28
2.3.3 房间散热设备的选择	28-29
2.4 系统保温	29-30
2.5 防冻考虑	30-31
2.6 集热器安装方位和角度	31-33
第3章光电互补民用热水采暖系统的理论计算	33-51
3.1 某示例房间负荷计算	33-35
3.2 热管真空管集热面积的计算	35-43
3.2.1 太阳高度角的计算	35-36
3.2.2 日照时间的计算	36-37
3.2.3 太阳集热器倾角的计算	37
3.2.4 太阳辐射强度的计算	37-39
3.2.5 太阳集热器有用能量收益的计算	39-43
3.3 蓄热水箱容积的计算	43-45
3.4 热交换器的设计计算	45-47
3.5 膨胀定压罐的设计计算	47-48
3.6 系统水力损失的计算	48
3.7 太阳能采暖、生活热水系统的安装	48-49
3.8 光电互补民用采暖热水系统的经济性分析	49-51
第4章光电互补民用采暖热水系统的测试	51-64
4.1 系统测试方案	51-52
4.2 测试仪器	52-54
4.2.1 TBQ-2 总辐射表	52-53
4.2.2 TES 记忆式温湿度计	53
4.2.3 温度巡回检测仪	53-54
4.2.4 热电偶的制作和校正	54
4.3 测试原理及数据分析	54-64
4.3.1 分层型蓄热水箱的测试	54-58
4.3.2 集热器瞬时热效率的测试及数据分析	58-61
4.3.3 集热器平均日效率的测试及数据分析	61-64
第5章结论	64-66
5.1 本文结论	64
5.2 光电互补太阳能采暖热水系统应用预测	64-65
5.3 课题应进一步解决的问题	65-66
参考文献	66-68
致谢	68-69
攻读硕士学位期间发表的学术论文	69-70
个人简历	70

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.125568



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