基于中原地区的太阳能集热特性仿真与实验
发布时间：2021-08-11 13:40
随着国民经济的发展和社会的进步,倡导绿色生活日益成为当今的主题,太阳能等清洁能源的开发利用越来越受到人们的重视,同时,以太阳能为驱动热源的喷射制冷系统受到了广泛的关注。集热装置是太阳能热利用的关键部件,然而,太阳能辐射强度的不稳定性会引起集热水温的波动,导致喷射制冷系统发生温度和压力的变化,从而进一步地影响喷射制冷系统的稳定运行。鉴于此,本文针对太阳能集热装置建立仿真模型,并通过实验对仿真模型进行验证。主要工作如下:（1）建立了集热装置仿真模型,此模型能够计算当气象条件改变时,集热装置的逐时集热量、逐时集热效率以及水温逐时变化。（2）搭建全玻璃真空管集热装置和热管式真空管集热装置实验台,仿真模拟计算结果与实验测试结果变化趋势相同,数据吻合较好,验证了所建立模型的正确性,并分析了各参数对集热装置的影响。通过计算结果再次验证了在郑州及类似气象条件下,当集热温度较高时,选用热管式真空管集热装置较佳。（3）根据郑州地区的气象条件,计算了在夏季能够为设计制冷量为3kW的喷射制冷系统提供热源的集热装置,同时在冬季采暖季节的供暖性能。计算表明:集热装置在冬季采暖期能够为180m2的建筑物提供52%左...
【文章来源】：中原工学院河南省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景和意义
1.1.1 我国太阳能资源
1.1.2 研究背景及意义
1.2 课题研究现状
1.2.1 太阳能喷射制冷系统发展
1.2.2 太阳能集热器的发展
1.3 课题的研究目的、内容和方法
1.3.1 课题研究目的
1.3.2 课题研究内容和方法
1.4 本章小结
2 集热装置数学模型的建立
2.1 太阳能喷射式制冷系统简介
2.2 太阳能集热装置模型
2.2.1 全玻璃真空管集热器数学模型
2.2.2 热管式真空管集热器数学模型
2.3 蓄热水箱模型
2.4 算法设计
2.5 本章小结
3 集热装置实验研究
3.1 实验内容
3.2 集热装置实验系统介绍
3.2.1 集热装置
3.2.2 集热装置倾角的确定
3.2.3 测量装置和测点布置
3.3 实验步骤及数据处理方法
3.3.1 实验步骤
3.3.2 数据处理方法
3.4 实验数据对比分析
3.4.1 全玻璃真空管集热装置模拟与实验对比
3.4.2 热管式真空管集热装置模拟与实验对比
3.4.3 不确定度分析
3.5 制冷用集热装置的选择
3.6 各参数对集热装置的影响
3.6.1 进口水温对集热装置的影响
3.6.2 流体流速对集热效率的影响
3.7 本章小结
4 集热装置供暖性能分析
4.1 建筑物概况
4.2 热负荷计算数学模型
4.3 集热器装置及气象参数的确定
4.3.1 集热器面积的确定
4.3.2 蓄热水箱容积的确定
4.3.3 气象参数的确定
4.4 冬季供暖分析
4.5 本章小结
5 结论及展望
5.1 结论
5.2 创新点
5.3 展望
参考文献
附录：硕士期间发表的论文及参与项目
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]蒸汽喷射制冷系统用单双级喷射器性能分析[J]. 陈洪杰,吴国珊,吴世先,庄光亮. 低温与超导. 2014(10)
[2]全玻璃真空管太阳能水蒸气集热系统实验研究[J]. 李双双,刘振华. 上海交通大学学报. 2014(06)
[3]新型压缩/喷射复合制冷系统理论分析研究[J]. 白连社,魏邦福,陈开松,鱼剑琳,周梦柳. 电器. 2013(S1)
[4]开放式热管真空管太阳高温集热器设计及其传热性能试验研究[J]. 肖红升,赵峰,季斌. 太阳能学报. 2013(05)
[5]基于一维模型的喷射制冷系统性能计算分析[J]. 李风雷,曹波,程志雯,田琦. 太原理工大学学报. 2013(02)
[6]应用R236fa作为制冷剂的喷射制冷系统性能分析[J]. 张博,钟福春,丛文,吕金升. 大连理工大学学报. 2012(04)
[7]地源热泵与冰蓄冷耦合系统的设计与实现[J]. 姒勇芳,王玉刚,匡环,董兴杰,刘月琴. 中国计量学院学报. 2012(01)
[8]太阳能喷射—压缩复合蓄冷系统热力学性能分析[J]. 张利贺,范晓伟,郑慧凡. 中原工学院学报. 2011(01)
[9]两级喷射式太阳能制冷系统的压缩比研究[J]. 彭望明,刘志强,徐爱祥. 热科学与技术. 2009(03)
[10]玻璃真空管内插热管式太阳热水系统热性能研究[J]. 闫素英,田瑞,于文艳,后尚,张丽娜. 太阳能学报. 2009(08)
博士论文
[1]全天候太阳能喷射—变速压缩复迭式制冷系统特性研究及优化[D]. 白惠峰.太原理工大学 2010
[2]太阳能喷射与压缩一体化制冷系统的研究[D]. 田琦.天津大学 2005
[3]喷射器与太阳能喷射式制冷系统研究[D]. 张博.大连理工大学 2002
本文编号：3336259
【文章来源】：中原工学院河南省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景和意义
1.1.1 我国太阳能资源
1.1.2 研究背景及意义
1.2 课题研究现状
1.2.1 太阳能喷射制冷系统发展
1.2.2 太阳能集热器的发展
1.3 课题的研究目的、内容和方法
1.3.1 课题研究目的
1.3.2 课题研究内容和方法
1.4 本章小结
2 集热装置数学模型的建立
2.1 太阳能喷射式制冷系统简介
2.2 太阳能集热装置模型
2.2.1 全玻璃真空管集热器数学模型
2.2.2 热管式真空管集热器数学模型
2.3 蓄热水箱模型
2.4 算法设计
2.5 本章小结
3 集热装置实验研究
3.1 实验内容
3.2 集热装置实验系统介绍
3.2.1 集热装置
3.2.2 集热装置倾角的确定
3.2.3 测量装置和测点布置
3.3 实验步骤及数据处理方法
3.3.1 实验步骤
3.3.2 数据处理方法
3.4 实验数据对比分析
3.4.1 全玻璃真空管集热装置模拟与实验对比
3.4.2 热管式真空管集热装置模拟与实验对比
3.4.3 不确定度分析
3.5 制冷用集热装置的选择
3.6 各参数对集热装置的影响
3.6.1 进口水温对集热装置的影响
3.6.2 流体流速对集热效率的影响
3.7 本章小结
4 集热装置供暖性能分析
4.1 建筑物概况
4.2 热负荷计算数学模型
4.3 集热器装置及气象参数的确定
4.3.1 集热器面积的确定
4.3.2 蓄热水箱容积的确定
4.3.3 气象参数的确定
4.4 冬季供暖分析
4.5 本章小结
5 结论及展望
5.1 结论
5.2 创新点
5.3 展望
参考文献
附录：硕士期间发表的论文及参与项目
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]蒸汽喷射制冷系统用单双级喷射器性能分析[J]. 陈洪杰,吴国珊,吴世先,庄光亮. 低温与超导. 2014(10)
[2]全玻璃真空管太阳能水蒸气集热系统实验研究[J]. 李双双,刘振华. 上海交通大学学报. 2014(06)
[3]新型压缩/喷射复合制冷系统理论分析研究[J]. 白连社,魏邦福,陈开松,鱼剑琳,周梦柳. 电器. 2013(S1)
[4]开放式热管真空管太阳高温集热器设计及其传热性能试验研究[J]. 肖红升,赵峰,季斌. 太阳能学报. 2013(05)
[5]基于一维模型的喷射制冷系统性能计算分析[J]. 李风雷,曹波,程志雯,田琦. 太原理工大学学报. 2013(02)
[6]应用R236fa作为制冷剂的喷射制冷系统性能分析[J]. 张博,钟福春,丛文,吕金升. 大连理工大学学报. 2012(04)
[7]地源热泵与冰蓄冷耦合系统的设计与实现[J]. 姒勇芳,王玉刚,匡环,董兴杰,刘月琴. 中国计量学院学报. 2012(01)
[8]太阳能喷射—压缩复合蓄冷系统热力学性能分析[J]. 张利贺,范晓伟,郑慧凡. 中原工学院学报. 2011(01)
[9]两级喷射式太阳能制冷系统的压缩比研究[J]. 彭望明,刘志强,徐爱祥. 热科学与技术. 2009(03)
[10]玻璃真空管内插热管式太阳热水系统热性能研究[J]. 闫素英,田瑞,于文艳,后尚,张丽娜. 太阳能学报. 2009(08)
博士论文
[1]全天候太阳能喷射—变速压缩复迭式制冷系统特性研究及优化[D]. 白惠峰.太原理工大学 2010
[2]太阳能喷射与压缩一体化制冷系统的研究[D]. 田琦.天津大学 2005
[3]喷射器与太阳能喷射式制冷系统研究[D]. 张博.大连理工大学 2002
本文编号：3336259
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