太阳能和电锅炉联合供暖系统性能研究
本文选题:太阳能集热器 切入点:风电锅炉 出处:《华北电力大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:能源资源日益匮乏与生态环境急剧恶化已经成为人类社会发展所面临的严峻挑战。在这种情况下,寻找和使用清洁能源成为一种新的发展趋势,本文提出了一种风电驱动的太阳能供暖系统,以张家口地区为例,对该系统的运行特性进行了详细研究。首先,结合热力学相关理论知识建立了平板型太阳能集热器的热力学模型。利用MATLAB软件编程模拟分析了各个影响因素(环境温度、太阳辐射强度、安装倾角、进口温度、进口流量等)对集热器运行特性的影响,确定出最适宜张家口地区的集热器的安装及运行方式。其次,提出风电驱动的太阳能供暖系统,介绍该系统的工作原理,并以经济性最优为目标建立费用目标函数模型,利用该模型分析了系统中太阳能集热和风能发电的匹配、各部分最优设计参数,制定了风电驱动的太阳能供暖系统的优化设计方法。最后,根据建筑物热负荷和气象条件具有波动性的特点,研究风电驱动太阳能供暖系统的六种运行模式和运行原理。建立该系统的动态仿真数学模型,确定出各模式下的控制方案,进而得出不同运行工况下蓄热水箱数学模型的具体表达形式。在目标优化结果、整个系统仿真模型和系统控制策略的基础上,以规模为10000m2的办公楼为例,深入研究了风电驱动的太阳能供暖系统在张家口地区采暖季的动态运行性能。
[Abstract]:The increasing shortage of energy resources and the rapid deterioration of ecological environment have become a severe challenge to the development of human society. In this case, the search for and use of clean energy has become a new development trend. This paper presents a solar heating system driven by wind power. Taking Zhangjiakou area as an example, the operating characteristics of the system are studied in detail. The thermodynamic model of flat solar collector is established by combining the relevant theory of thermodynamics. The influence factors (ambient temperature, solar radiation intensity, installation inclination, inlet temperature) are simulated and analyzed by MATLAB software. The influence of inlet flow rate on the operation characteristics of collector is determined, and the installation and operation mode of collector most suitable for Zhangjiakou area are determined. Secondly, the solar heating system driven by wind power is put forward, and the working principle of the system is introduced. The cost objective function model is established with the aim of economic optimization. The matching of solar energy collection and wind power generation is analyzed by using this model, and the optimal design parameters of each part are analyzed. The optimal design method of solar heating system driven by wind power is established. Finally, according to the fluctuating characteristics of thermal load and meteorological conditions of buildings, This paper studies six operation modes and operating principles of solar heating system driven by wind power, establishes the dynamic simulation mathematical model of the system, and determines the control scheme under each mode. On the basis of the objective optimization result, the whole system simulation model and the system control strategy, taking the office building with a scale of 10000m2 as an example, the concrete expression form of the mathematical model of the storage tank under different operating conditions is obtained. The dynamic performance of solar heating system driven by wind power during heating season in Zhangjiakou area was studied.
【学位授予单位】:华北电力大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TU832.1
【参考文献】
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,本文编号:1620826
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