太阳能相变蓄热供暖技术研究
发布时间：2021-04-27 06:58
在节能减排的大形势下,随着太阳能集热技术的不断发展,太阳能供暖成本逐渐降低,诸多地区建立起太阳能供暖工程,若在其中融入相变蓄热技术,将白天过剩的太阳能贮存起来以供夜晚使用,则能够进一步节约能源。本文立足于青岛地区,结合青岛地区的太阳能辐射强度等数据,探究了在青岛地区可应用太阳能供暖的依据,针对于城郊区建筑设计了一种太阳能相变蓄热地板供暖系统,该系统将相变蓄热装置与末端供暖设备有机结合,能降低热损失,提升太阳能综合利用率。详解剖析了此系统的运行原理,计算得到了青岛地区日照时间、最佳集热器倾角等数据,以文中建筑模型为例,对该系统的集热器面积、储热水箱容积、辅助热源功率进行了配置计算。运用Fluent软件,模拟了相变材料层不同层厚,相变材料种类等变量对于相变蓄热地板性能的影响,结果显示Na2SO4·10H2O整体表现优于CaCl2·6H2O和Na2HPO4·12H2O。探究了以Na2SO...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景
1.1.1 能源与环境问题
1.1.2 可再生能源的利用与开发
1.2 太阳能的研究与利用
1.2.1 太阳能资源
1.2.2 太阳能供暖形式
1.2.3 太阳能供暖示范工程
1.3 蓄能技术
1.3.1 蓄能系统的要求
1.3.2 常见的蓄热方式
1.4 国内外发展及研究动态
1.4.1 国外发展及研究动态
1.4.2 国内发展及研究动态
1.5 本文研究目的和意义
1.6 本文的主要研究内容
第2章 青岛地区建筑模型建立
2.1 建筑模型基本参数
2.2 建筑热负荷分析
2.2.1 采暖热负荷
2.2.2 太阳辐射强度与热负荷
2.3 青岛地区各项气候参数
2.4 太阳角
2.4.1 太阳赤纬角
2.4.2 太阳时角
2.4.3 太阳高度角
2.4.4 太阳方位角
2.5 日照时间和集热器最佳倾角
2.5.1 日照时间
2.5.2 集热器最佳倾角
2.6 本章小结
第3章 太阳能相变蓄热地板供暖系统设计
3.1 系统运行机理
3.2 集热器选型
3.3 集热器面积计算
3.4 储热水箱
3.5 辅助热源
3.6 本章小结
第4章 相变蓄热地板及其传热数学模型
4.1 低温热水地板辐射供暖
4.1.1 供暖形式分类
4.1.2 低温热水地板辐射供暖优势
4.1.3 低温热水地板辐射供暖加热盘管的铺设
4.1.4 不同地面装饰层对地面温度的影响
4.1.5 不同盘管间距对地面温度的影响
4.2 相变蓄热地板
4.2.1 相变蓄热地板结构
4.2.2 相变蓄热材料选取
4.2.3 相变蓄热材料用量
4.2.4 相变蓄热运行机理
4.3 相变蓄热地板传热数学模型
4.3.1 建立数学模型
4.3.2 温度法模型与焓法模型
4.4 本章小结
第5章 相变蓄热地板蓄放热性能模拟研究
5.1 FLUENT软件简介
5.1.1 Fluent软件概述
5.1.2 Gambit软件
5.1.3 Solidification/Melting模型
5.2 求解参数设置
5.2.1 模型的网格划分
5.2.2 Fluent求解器参数设置
5.3 变量对相变蓄热地板蓄放热的影响
5.3.1 不同相变材料熔化特性
5.3.2 不同相变层厚度的影响
5.4 相变蓄热地板蓄放热过程分析
5.4.1 相变蓄热地板蓄热过程分析
5.4.2 相变蓄热地板放热过程分析
5.5 相变蓄热地板性能评价
5.6 本章小结
第6章 系统效益分析
6.1 经济性分析
6.2 节能效益分析
6.3 环保效益分析
6.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]论“绿水青山就是金山银山”的理论意义与实践价值[J]. 郭秀清. 领导之友. 2016(15)
[2]中国太阳能热利用技术“十二五”进展与“十三五”展望[J]. 郑瑞澄,王敏,李博佳,张昕宇,何涛. 太阳能. 2016(05)
[3]浅谈建筑环境与暖通空调节能[J]. 万红玉. 江西建材. 2016(07)
[4]严寒地区太阳能相变蓄热地板辐射供暖系统运行控制策略实验研究[J]. 焦浩,王万江,张叶,邵宗义. 暖通空调. 2016(02)
[5]世界能源新格局与中国之对策选择[J]. 孔祥永,李莉文. 东北亚论坛. 2015(05)
[6]美国能源部发布新的风能报告[J]. 卢静. 中国电力. 2015(04)
[7]羊八井地热电站排水热利用现状及改进措施研究[J]. 张艳,杨琼芬. 安徽农业科学. 2014(09)
[8]论我国能源结构调整与能源法的应对策略[J]. 熊敏瑞. 生态经济. 2014(03)
[9]伦敦烟雾事件[J]. 世界环境. 2014(01)
[10]法国海洋可再生能源产业发展浅析[J]. 王琦,黄南艳,姜丽. 国土资源情报. 2013(10)
博士论文
[1]中国能源工业投资研究[D]. 杨毅.山西财经大学 2014
硕士论文
[1]太阳能供热在住宅建筑中的应用研究[D]. 李旸.西安科技大学 2016
[2]我国太阳能的空间分布及地区开发利用综合潜力评价[D]. 沈义.兰州大学 2014
[3]跨季节太阳能供暖系统设计[D]. 常立存.西安建筑科技大学 2013
[4]适于北方浅山地区的太阳能蓄热技术的研究[D]. 游俊.北京建筑工程学院 2012
[5]太阳能—热泵供暖系统集成研究[D]. 李洁.河北科技大学 2011
[6]青海省太阳能低温热水地板辐射供暖系统研究[D]. 严湘华.西安建筑科技大学 2007
本文编号：3163003
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景
1.1.1 能源与环境问题
1.1.2 可再生能源的利用与开发
1.2 太阳能的研究与利用
1.2.1 太阳能资源
1.2.2 太阳能供暖形式
1.2.3 太阳能供暖示范工程
1.3 蓄能技术
1.3.1 蓄能系统的要求
1.3.2 常见的蓄热方式
1.4 国内外发展及研究动态
1.4.1 国外发展及研究动态
1.4.2 国内发展及研究动态
1.5 本文研究目的和意义
1.6 本文的主要研究内容
第2章 青岛地区建筑模型建立
2.1 建筑模型基本参数
2.2 建筑热负荷分析
2.2.1 采暖热负荷
2.2.2 太阳辐射强度与热负荷
2.3 青岛地区各项气候参数
2.4 太阳角
2.4.1 太阳赤纬角
2.4.2 太阳时角
2.4.3 太阳高度角
2.4.4 太阳方位角
2.5 日照时间和集热器最佳倾角
2.5.1 日照时间
2.5.2 集热器最佳倾角
2.6 本章小结
第3章 太阳能相变蓄热地板供暖系统设计
3.1 系统运行机理
3.2 集热器选型
3.3 集热器面积计算
3.4 储热水箱
3.5 辅助热源
3.6 本章小结
第4章 相变蓄热地板及其传热数学模型
4.1 低温热水地板辐射供暖
4.1.1 供暖形式分类
4.1.2 低温热水地板辐射供暖优势
4.1.3 低温热水地板辐射供暖加热盘管的铺设
4.1.4 不同地面装饰层对地面温度的影响
4.1.5 不同盘管间距对地面温度的影响
4.2 相变蓄热地板
4.2.1 相变蓄热地板结构
4.2.2 相变蓄热材料选取
4.2.3 相变蓄热材料用量
4.2.4 相变蓄热运行机理
4.3 相变蓄热地板传热数学模型
4.3.1 建立数学模型
4.3.2 温度法模型与焓法模型
4.4 本章小结
第5章 相变蓄热地板蓄放热性能模拟研究
5.1 FLUENT软件简介
5.1.1 Fluent软件概述
5.1.2 Gambit软件
5.1.3 Solidification/Melting模型
5.2 求解参数设置
5.2.1 模型的网格划分
5.2.2 Fluent求解器参数设置
5.3 变量对相变蓄热地板蓄放热的影响
5.3.1 不同相变材料熔化特性
5.3.2 不同相变层厚度的影响
5.4 相变蓄热地板蓄放热过程分析
5.4.1 相变蓄热地板蓄热过程分析
5.4.2 相变蓄热地板放热过程分析
5.5 相变蓄热地板性能评价
5.6 本章小结
第6章 系统效益分析
6.1 经济性分析
6.2 节能效益分析
6.3 环保效益分析
6.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]论“绿水青山就是金山银山”的理论意义与实践价值[J]. 郭秀清. 领导之友. 2016(15)
[2]中国太阳能热利用技术“十二五”进展与“十三五”展望[J]. 郑瑞澄,王敏,李博佳,张昕宇,何涛. 太阳能. 2016(05)
[3]浅谈建筑环境与暖通空调节能[J]. 万红玉. 江西建材. 2016(07)
[4]严寒地区太阳能相变蓄热地板辐射供暖系统运行控制策略实验研究[J]. 焦浩,王万江,张叶,邵宗义. 暖通空调. 2016(02)
[5]世界能源新格局与中国之对策选择[J]. 孔祥永,李莉文. 东北亚论坛. 2015(05)
[6]美国能源部发布新的风能报告[J]. 卢静. 中国电力. 2015(04)
[7]羊八井地热电站排水热利用现状及改进措施研究[J]. 张艳,杨琼芬. 安徽农业科学. 2014(09)
[8]论我国能源结构调整与能源法的应对策略[J]. 熊敏瑞. 生态经济. 2014(03)
[9]伦敦烟雾事件[J]. 世界环境. 2014(01)
[10]法国海洋可再生能源产业发展浅析[J]. 王琦,黄南艳,姜丽. 国土资源情报. 2013(10)
博士论文
[1]中国能源工业投资研究[D]. 杨毅.山西财经大学 2014
硕士论文
[1]太阳能供热在住宅建筑中的应用研究[D]. 李旸.西安科技大学 2016
[2]我国太阳能的空间分布及地区开发利用综合潜力评价[D]. 沈义.兰州大学 2014
[3]跨季节太阳能供暖系统设计[D]. 常立存.西安建筑科技大学 2013
[4]适于北方浅山地区的太阳能蓄热技术的研究[D]. 游俊.北京建筑工程学院 2012
[5]太阳能—热泵供暖系统集成研究[D]. 李洁.河北科技大学 2011
[6]青海省太阳能低温热水地板辐射供暖系统研究[D]. 严湘华.西安建筑科技大学 2007
本文编号：3163003
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