基于内围护结构蓄热的太阳能热风供暖系统模拟研究
发布时间：2021-10-23 15:26
利用建筑内围护结构蓄热的太阳能热风供暖系统具有利用清洁能源、结构形式简单、有利于实现建筑一体化等优点,在寒冷的冬季应用在北方民用建筑中可以有效地提高室内空气温度,对节能降耗意义重大,因而有着广阔的应用前景。由于围护结构具有一定的热惰性,因而使用不同构造、不同厚度的围护结构作为蓄热体,蓄热量各不相同。本课题针对目前研究较少的采用内墙或地板作为蓄热体的太阳能热风供暖系统进行数值模拟,研究内围护结构的蓄放热特性。对基于内围护结构蓄热的太阳能热风供暖系统的组成及工作原理进行了介绍,建立了系统的物理模型和数学模型,并对其进行网格划分和边界条件设置,为数值模拟奠定基础。为研究墙体结构及尺寸对蓄热效果的影响,对不同厚度、不同截面尺寸和不同空气分配方式下内墙的蓄放热过程进行了模拟,结果显示:墙体厚度越小的系统白天室内温度较高,但夜间温度下降较快,选择通道单侧墙体厚度为30mm50mm的内墙可以使室内全天温度维持在11℃以上;利用内墙进行蓄热的太阳能热风供暖系统主要依靠表层墙体进行蓄热,改变通道截面长度,室内温度差值在1℃以内,改变通道截面宽度,白天室内温度差值约为1.5℃;墙体中...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
内墙蓄热原理图
图 2-1 内墙蓄热原理图 图 2-2 地板蓄热原理图1 模拟房间；2—蓄热内墙或蓄热地板；3—屋顶；4—太阳能空气集热器；5—集热器出风管；6—集热器回风管；7—回风口2.2 热风供暖系统的物理模型2.2.1 太阳能空气集热器选型太阳能空气集热器通常分为聚光型集热器和非聚光型集热器两种，非聚光型集热器是指吸热体投影面积等于采光面积的集热器，包括平板集热器、光伏光热混合集热器和增强型光伏光热混合集热器；聚光型集热器是指吸热体投影面积小于采光面积的集热器，包括真空管集热器、塔式集热器、抛物面聚光集热器和槽式抛物面集热器[41,42]。非聚光型集热器结构简单、成本低廉，但由于不具有聚光功能，因此热流密度较低。真空管空气集热器采用双层圆管玻璃中间抽成真空、内层玻璃表面涂有选择性吸收涂层的玻璃管作为太阳能集热的元件，集热器的集热体密封在高真空度的
构造见图 2-7。表 2-1 外墙构造及传热系数表做法 选用厚度（mm） 导热系数（λ） 本层热砌块砖 200 0.4 砂浆 40 0.93 0.043板 30 0.0345 0.869传热组 0传热组 0总热阻（ΣR）=1.64257597传热系数（K）=0.608799847
【参考文献】：
期刊论文
[1]高原地区太阳能热风采暖系统中岩石床的性能研究[J]. 付博亨,庄春龙,席新宇,王楠. 建筑节能. 2017(03)
[2]居民能源消费行为对居民建筑能耗的影响——以悉尼典型居民家庭为例[J]. 童泉格,孙涵,成金华,马贞俊. 北京理工大学学报(社会科学版). 2017(01)
[3]太阳能热风采暖系统中岩石床蓄热特性研究[J]. 付博亨,庄春龙,黄光勤,王楠,席新宇. 兵器装备工程学报. 2016(11)
[4]真空管式的太阳能空气集热器在建筑采暖上应用效果的探索与研究[J]. 董吉斌,罗丕俊,代国伟,牛晓科. 建设科技. 2016(14)
[5]基于有限元分析的日光温室土质墙体温度场模拟与验证[J]. 侯加林,王涛,蒋韬,王秀峰. 山东农业科学. 2014(04)
[6]气体射流冲击干燥机气流分配室流场模拟与结构优化[J]. 代建武,肖红伟,白竣文,张茜,谢龙,高振江. 农业工程学报. 2013(03)
[7]不同地区自然通风与蓄热耦合作用的节能分析[J]. 袁伟,张雪玲. 建筑热能通风空调. 2012(06)
[8]太阳能集热器研究进展[J]. 朱冬生,徐婷,蒋翔,黄银盛,漆小玲. 电源技术. 2012(10)
[9]特朗贝墙体冬季热性能稳态模型的研究[J]. 赵刚,陈星,王岩. 低温建筑技术. 2010(01)
[10]带地下卵石床蓄热装置的日光温室增温实验研究[J]. 张峰,张林华,刘文波,董瑞. 可再生能源. 2009(06)
博士论文
[1]太阳能热风采暖系统与村镇建筑一体化研究[D]. 李宪莉.天津大学 2010
硕士论文
[1]办公建筑墙体蓄热与通风降温耦合技术研究[D]. 胡悦.重庆大学 2016
[2]严寒地区村镇建筑间歇式太阳能热风自采暖应用研究[D]. 陈龙.哈尔滨工业大学 2014
[3]一种太阳能真空管空气集热器理论与实验研究[D]. 李勇.北京建筑大学 2013
[4]石河子地区太阳能热风采暖系统与建筑一体化设计研究[D]. 杨彬.石河子大学 2013
[5]热风式太阳能地板储热系统热性能研究[D]. 王闯.大连理工大学 2013
[6]基于太阳能热风的相变墙房间热特性研究[D]. 刘馨.沈阳建筑大学 2011
[7]一种新型太阳能空气集热器的热性能研究[D]. 冯其明.天津大学 2010
[8]寒冷地区村镇学校建筑太阳能采暖技术应用研究[D]. 王新彬.山东建筑大学 2010
[9]采用冲缝型吸热板的新型太阳能空气集热器的热性能研究[D]. 刘丹.天津大学 2009
[10]集热蓄热墙式太阳能建筑冬季热性能的模拟研究[D]. 孟世荣.大连理工大学 2006
本文编号：3453432
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
内墙蓄热原理图
图 2-1 内墙蓄热原理图 图 2-2 地板蓄热原理图1 模拟房间；2—蓄热内墙或蓄热地板；3—屋顶；4—太阳能空气集热器；5—集热器出风管；6—集热器回风管；7—回风口2.2 热风供暖系统的物理模型2.2.1 太阳能空气集热器选型太阳能空气集热器通常分为聚光型集热器和非聚光型集热器两种，非聚光型集热器是指吸热体投影面积等于采光面积的集热器，包括平板集热器、光伏光热混合集热器和增强型光伏光热混合集热器；聚光型集热器是指吸热体投影面积小于采光面积的集热器，包括真空管集热器、塔式集热器、抛物面聚光集热器和槽式抛物面集热器[41,42]。非聚光型集热器结构简单、成本低廉，但由于不具有聚光功能，因此热流密度较低。真空管空气集热器采用双层圆管玻璃中间抽成真空、内层玻璃表面涂有选择性吸收涂层的玻璃管作为太阳能集热的元件，集热器的集热体密封在高真空度的
构造见图 2-7。表 2-1 外墙构造及传热系数表做法 选用厚度（mm） 导热系数（λ） 本层热砌块砖 200 0.4 砂浆 40 0.93 0.043板 30 0.0345 0.869传热组 0传热组 0总热阻（ΣR）=1.64257597传热系数（K）=0.608799847
【参考文献】：
期刊论文
[1]高原地区太阳能热风采暖系统中岩石床的性能研究[J]. 付博亨,庄春龙,席新宇,王楠. 建筑节能. 2017(03)
[2]居民能源消费行为对居民建筑能耗的影响——以悉尼典型居民家庭为例[J]. 童泉格,孙涵,成金华,马贞俊. 北京理工大学学报(社会科学版). 2017(01)
[3]太阳能热风采暖系统中岩石床蓄热特性研究[J]. 付博亨,庄春龙,黄光勤,王楠,席新宇. 兵器装备工程学报. 2016(11)
[4]真空管式的太阳能空气集热器在建筑采暖上应用效果的探索与研究[J]. 董吉斌,罗丕俊,代国伟,牛晓科. 建设科技. 2016(14)
[5]基于有限元分析的日光温室土质墙体温度场模拟与验证[J]. 侯加林,王涛,蒋韬,王秀峰. 山东农业科学. 2014(04)
[6]气体射流冲击干燥机气流分配室流场模拟与结构优化[J]. 代建武,肖红伟,白竣文,张茜,谢龙,高振江. 农业工程学报. 2013(03)
[7]不同地区自然通风与蓄热耦合作用的节能分析[J]. 袁伟,张雪玲. 建筑热能通风空调. 2012(06)
[8]太阳能集热器研究进展[J]. 朱冬生,徐婷,蒋翔,黄银盛,漆小玲. 电源技术. 2012(10)
[9]特朗贝墙体冬季热性能稳态模型的研究[J]. 赵刚,陈星,王岩. 低温建筑技术. 2010(01)
[10]带地下卵石床蓄热装置的日光温室增温实验研究[J]. 张峰,张林华,刘文波,董瑞. 可再生能源. 2009(06)
博士论文
[1]太阳能热风采暖系统与村镇建筑一体化研究[D]. 李宪莉.天津大学 2010
硕士论文
[1]办公建筑墙体蓄热与通风降温耦合技术研究[D]. 胡悦.重庆大学 2016
[2]严寒地区村镇建筑间歇式太阳能热风自采暖应用研究[D]. 陈龙.哈尔滨工业大学 2014
[3]一种太阳能真空管空气集热器理论与实验研究[D]. 李勇.北京建筑大学 2013
[4]石河子地区太阳能热风采暖系统与建筑一体化设计研究[D]. 杨彬.石河子大学 2013
[5]热风式太阳能地板储热系统热性能研究[D]. 王闯.大连理工大学 2013
[6]基于太阳能热风的相变墙房间热特性研究[D]. 刘馨.沈阳建筑大学 2011
[7]一种新型太阳能空气集热器的热性能研究[D]. 冯其明.天津大学 2010
[8]寒冷地区村镇学校建筑太阳能采暖技术应用研究[D]. 王新彬.山东建筑大学 2010
[9]采用冲缝型吸热板的新型太阳能空气集热器的热性能研究[D]. 刘丹.天津大学 2009
[10]集热蓄热墙式太阳能建筑冬季热性能的模拟研究[D]. 孟世荣.大连理工大学 2006
本文编号：3453432
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