西北地区太阳能采暖系统储热水箱热损失试验研究

发布时间：2021-08-18 01:24

　　以西北新农村117.07m²的单体建筑太阳能采暖系统为研究对象,以12月15日为例,得出储热水箱热损失主要发生在自然冷却阶段,当日储热水箱的总热损系数为5.68 W/℃,总热量损失为9.49 MJ.再选取其余11个典型日的试验数据对储热水箱总热损系数和总热损失各影响因素进行拟合,储热水箱总热损失由于受到环境温度和室外风速的影响,储热水箱的温度也随之变化.研究结果表明:平均环境温度每降低1℃,储热水箱总热损失增加0.067MJ;室外风速每增加1m/s,储热水箱总热损失增加0.042 MJ;储热水箱平均温度每降低1℃,储热水箱总热损失增加0.068MJ;储热水箱温度变化幅度每增加1℃,储热水箱总热损失增加1.641MJ.针对储热水箱热损失分析及室内热环境现状,提出将储热水箱置于室内以增强储热水箱储热能力和改善建筑室内舒适度. 

【文章来源】：兰州理工大学学报. 2020,46(04)北大核心

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【部分图文】：

储热水箱热损失、水箱温度和环境温度随时间变化的曲线

西北单体建筑地点位于民勤县张麻村，年平均气温8.3℃，海拔1 385m，太阳能资源丰富，建筑南北朝向，外墙材料依次是15 mm水泥砂浆+370mm烧结黏土多孔砖+15 mm水泥砂浆，砖混结构，外部长、宽、高为12.02m×9.74m×3.30m；建筑内部分为三间卧室、一间客厅、一间厨房、一间卫生间；东北角卧室尺寸为3.00 m×3.36 m，面积为10.08m2；西北角卧室尺寸为3.00m×3.30m，面积为9.90m2；西南角卧室尺寸为3.00m×3.60m，面积为10.80 m2；东南角厨房尺寸为3.00 m×3.60m，面积为10.80m2；客厅尺寸为4.80m×3.60m，面积为17.28m2；卫生间尺寸为1.56m×2.11m，面积为3.29m2；三间卧室和厨房的门为木门，卫生间的门为玻璃门，客厅的门为铝合金门，该建筑面积为117.07m2，建筑物平面布置及尺寸如图1所示．1.2 太阳能供暖系统

太阳能供暖系统主要包括太阳能集热系统、储热系统、供热系统和辅助热源．本系统选用的单组太阳能集热器是全真空玻璃管40支?58mm×1 800mm，布置在正南朝向，与水平面倾角45°安装．储热箱容积为400L，太阳能供暖系统如图2所示．当白天全真空玻璃真空管阵列将太阳辐射转换为热能加热储热水箱中的热水，晚上当储热水箱中热水温度满足供暖需求时，启动循环水泵驱动储热水箱中热水至室内地暖供暖；其中储热水箱置于室外，水箱保温层将其与室外温度环境隔离．当太阳能充足时和储热水箱达到一定温度时，太阳能热水单独供暖系统运行，启动循环水泵驱动储热水箱中热水至室内地暖供暖，系统全部来自太阳辐射；当遭受阴雨（雪）天气，太阳辐射有限，小型燃煤锅炉充当辅助热源保证供暖系统稳定运行．供暖时间是下午16:00启动供暖循环水泵向室内供暖，至晚上24:00结束．在本文中选取的试验数据都是采用太阳能热水单独供暖，无燃煤锅炉辅助．

【参考文献】：
期刊论文
[1]散热器对流采暖、低温地板辐射采暖热力学分析[J]. 国丽荣,李宝昌.  哈尔滨商业大学学报(自然科学版). 2012(01)
[2]室内低温地板辐射采暖的温度分布及湍流流动数值模拟[J]. 马良栋,陶文铨,戴颖,孙德兴.  工程热物理学报. 2005(03)



本文编号：3348908