福州地区高校太阳能热水系统设计及监测平台研究开发

发布时间：2021-01-01 02:26

　　随着人们生活水平的日益提高,热水器已成为生活的必需品。太阳能热水器由于其显著的节能特性,越来越受到人们的青睐。然而太阳能热水系统是一个多部件复杂整体,各部件的性能、热源与用户热负荷的匹配以及系统的运行特性均会影响系统的效率。因此,设计开发符合实际需求的太阳能热水系统和远程监测平台,对保障和提高太阳能热水系统效率,降低能源资源消耗,具有重要的现实意义。本文基于Hay模型,建立了倾斜集热器采光面上太阳总辐射量的计算模型。同时采用问卷调查的形式,对太阳能热水系统的使用对象（高校学生）在不同季节的热水使用规律进行了调研,并通过样本的分析计算,得到了不同季节人均日用热水量的基础数据,确定了热水负荷随时间的变化规律。基于所建立的太阳能辐射量计算模型及用户端热水负荷的变化规律,本文分别以集热器有效输出能量最大和年需辅助加热量最小为目标,通过MATLAB软件计算得到了福州地区不同方位角所对应的集热器最佳倾角。对比分析的结果表明,正南方位角下,以年辅助加热量最小为目标确定的最佳倾角能够实现太阳能辐射接受量与用户热水需求量之间更好地匹配,每年可节约22.2%的辅助加热量。本文同时探究了总热量输出不变时,任... 

【文章来源】：福州大学福建省 211工程院校

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 太阳能热水系统发展及研究现状
        1.2.1 太阳能集热系统的发展及研究现状
        1.2.2 太阳能热水循环系统的发展及研究现状
    1.3 本文的主要研究内容
第二章 太阳能集热分系统设计
    2.1 热水负荷的确定
        2.1.1 热水用途
        2.1.2 洗浴热水温度
        2.1.3 洗浴时间
        2.1.4 洗浴时段
        2.1.5 洗浴频率
        2.1.6 日均热水负荷计算
    2.2 太阳能热水系统方案选择
        2.2.1 集热系统方案选择
        2.2.2 系统形式选择
    2.3 福州地区太阳能集热器最佳倾角的确定
        2.3.1 太阳辐射计算的相关参量
        2.3.2 倾斜表面太阳辐射量的计算
        2.3.3 福州地区太阳辐射能分析
        2.3.4 福州地区太阳能集热器最佳倾角
    2.4 集热器面积计算
    2.5 福州地区不同方位角下的集热面积补偿
    2.6 本章小结
第三章 太阳能热水循环分系统设计与节能分析
    3.1 热水供应系统设计
        3.1.1 储热水箱设计
        3.1.2 辅助热源设计
    3.2 循环水泵及管路保温设计
        3.2.1 循环水泵设计
        3.2.2 管路保温计算
    3.3 系统控制方式设计
    3.4 太阳能热水系统节能效益评估
        3.4.1 太阳能热水系统的年节能量
        3.4.2 太阳能热水系统的经济效益
        3.4.3 太阳能热水系统的环保效益
    3.5 本章小结
第四章 太阳能热水系统监测平台研究开发
    4.1 需求分析
    4.2 主要实现技术
        4.2.1 物联网技术
        4.2.2 数据库技术
        4.2.3 GIS技术
    4.3 系统硬件设计
        4.3.1 监测参数选择
        4.3.2 传感器选型
        4.3.3 采集器选型
    4.4 数据传输方案设计
    4.5 系统软件设计
        4.5.1 数据库设计
        4.5.2 软件功能模块设计
        4.5.3 GIS模块与软件功能模块的对接
    4.6 系统实现
    4.7 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
个人简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]纵向V型波纹板平板空气集热器的热性能实验研究[J]. 凌德力,闫崇强.  太阳能. 2013(17)
[2]太阳能热水系统能耗的远程无线监控系统设计[J]. 陈晓艳,房晓东,高伟,高娜娜.  国外电子测量技术. 2013(08)
[3]大规模日照跟踪技术的研究[J]. 夏君铁.  太阳能. 2013(10)
[4]中国太阳能热利用产业发展研究报告暨产业二十年进展（2011～2012）（上）[J]. 罗振涛,霍志臣,谢光明.  太阳能. 2013(01)
[5]基于OpenLayers的WebGIS客户端的研发[J]. 杨鹏,邹时林.  测绘与空间地理信息. 2012(03)
[6]定温差直流式太阳能热水系统不同工况下的数值模拟与分析[J]. 李玉万,丁昀,杨庆.  能源与节能. 2012(01)
[7]北方城市住宅太阳能人均热水用量研究[J]. 杜晓辉.  建筑科学. 2011(08)
[8]基于GSM技术的太阳能集热监控系统设计[J]. 钟永彦,姜平,陈瑞祥,王喻华.  自动化与仪表. 2011(04)
[9]RS232、RS422/RS485串行通信标准及其在火力发电厂热工自动化系统中的应用实践[J]. 翁献进.  科技信息. 2010(10)
[10]太阳能真空管热管式集热管温度场及流场分析[J]. 徐吉富,朱跃钊,蒋金柱,董宝军.  流体机械. 2009(02)

硕士论文
[1]太阳能热水系统与住宅建筑一体化设计的研究[D]. 黄元奇.合肥工业大学 2012
[2]U型玻璃真空管太阳能集热器热性能研究与优化设计[D]. 安玉娇.北京建筑工程学院 2011
[3]台州市太阳能热水系统与建筑一体化设计案例研究[D]. 蒋挺辉.浙江大学 2010
[4]高层建筑规模化应用太阳能热水系统研究[D]. 卢素珍.天津大学 2008
[5]CPC热管式真空管集热器传热模型的分析[D]. 石玲.浙江大学 2007
[6]CPC热管式真空管太阳能集热器传热特性的研究[D]. 赵玉兰.南京工业大学 2006
[7]真空玻璃盖板热管平板式太阳能热水器的理论与实验研究[D]. 王世锋.浙江大学 2004



本文编号：2950775