太陽能炕式儲熱系統(tǒng)熱性能研究.pdf

1、21世紀以來，太陽能因具有豐富、潔凈、成本低、可再生等獨特優(yōu)勢而備受人們喜愛，但在大規(guī)模開發(fā)利用時因其不穩(wěn)定和顯著間歇性而不能連續(xù)穩(wěn)定的熱利用，因此必須采用儲熱系統(tǒng)來調節(jié)時間和空間的不匹配，以解決其不足。北方地區(qū)太陽輻射強度高，但農村依舊采用燃燒秸稈和煤等落后方式供暖，造成環(huán)境污染、能源緊缺和安全隱患等問題，故在北方農村以太陽能為熱源白天直接對建筑供暖，晚上則將存儲的熱量向室內散熱，這樣的供暖方式有非常實際的意義。
　　本文通過研

2、究原料含水率和壓制壓力對于干土坯熱物性的影響，選用熱物性最優(yōu)的土坯作為儲熱材料搭建炕式儲熱裝置實驗平臺，簡化炕式儲熱裝置，建立裝置內儲熱塊二維、流體一維非穩(wěn)態(tài)傳熱模型；利用Matlab軟件編寫程序，計算炕式儲熱裝置內儲熱塊和流體溫度變化；采用實驗和數(shù)值模擬相結合的方法來研究儲熱裝置熱性能；結果表明：干密度隨著含水率、壓力的增大而增大；對含水率為19％的土樣施加9T壓力后得到最大干密度為1776 kg/m3，干試樣導熱系數(shù)最高；對流換熱系

3、數(shù)、儲熱功率和儲熱效率隨著入口流速的增大先是增大，增大到3.5 m/s后變?。黄潆S著夾角的增大而減??；儲熱裝置內的壓降隨著夾角的增大呈線性增長；其隨著流速的增大而增大，增速先快后慢；利用簡化后建立的傳熱模型計算的出口空氣溫度隨時間的變化規(guī)律與實驗監(jiān)測的出口溫度規(guī)律一致，驗證了所建模型的準確性；儲放熱時長隨著導熱系數(shù)的增大而減小，當導熱系數(shù)增大到1.4 W/(m·℃)以后，導熱系數(shù)的影響作用減??；儲放熱時長隨著比熱容和密度的增大呈線性增大