空氣-水復(fù)合集熱太陽能供熱采暖系統(tǒng)研究與應(yīng)用.pdf

1、申請上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文空氣水復(fù)合集熱太陽能供熱采暖系統(tǒng)研究與應(yīng)用碩士研究生：趙東亮指導(dǎo)教師：李勇博士副教授上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院制冷與低溫工程研究所2011年2月上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要I空氣水復(fù)合集熱太陽能供熱采暖系統(tǒng)研究與應(yīng)用摘要太陽能供熱采暖系統(tǒng)由于在利用太陽能和保護(hù)環(huán)境等方面的優(yōu)勢，受到了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛重視。近年來世界各地相繼建成很多太陽能供熱采暖示范建筑，積累了較為豐富的理論和實踐經(jīng)驗。本文對一種新型太陽能

2、供熱采暖系統(tǒng)進(jìn)行了較為深入的研究和探討。本文設(shè)計了一種可以使用空氣和水兩種工質(zhì)循環(huán)集熱的太陽能集熱器，集熱器內(nèi)部設(shè)置空氣和水兩種工質(zhì)流道，它們既可單獨(dú)循環(huán)集熱，也可同時循環(huán)集熱。經(jīng)計算，該新型集熱器成本較低，適合推廣應(yīng)用。為驗證集熱器的可靠性，在我國的三個地區(qū)分別選擇生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行試制，并分別進(jìn)行了測試。測試結(jié)果表明，該型集熱器的熱效率隨空氣流量、輻照強(qiáng)度、環(huán)境溫度的增加而增大，在大多數(shù)情況下，其熱效率可達(dá)到50%以上。對某棟示范建筑物內(nèi)

3、的太陽能供熱采暖系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計、模擬仿真和優(yōu)化。該系統(tǒng)采暖季白天使用空氣循環(huán)集熱并向室內(nèi)供暖，多余熱量蓄存在卵石蓄熱床中，供夜間和陰雨天使用，能量不足部分由常規(guī)鍋爐輔助熱源提供。系統(tǒng)設(shè)置太陽能直接供暖、蓄熱床供暖、夜間供暖、蓄熱和輔助熱源供暖五種工作模式。非采暖季時使用水循環(huán)向建筑提供生活熱水。共設(shè)置太陽能集熱面積473.2m2，供熱采暖面積3458m2。經(jīng)TRNSYS優(yōu)化后的系統(tǒng)全年太陽能保證率為53.0%。文中介紹了示范項目施工情況

4、及需注意的問題，并總結(jié)了工程經(jīng)驗。太陽能系統(tǒng)檢測于采暖季的12月展開。測試數(shù)據(jù)表明，太陽能集熱器在當(dāng)?shù)?2月氣候下悶曬溫度可達(dá)89.1℃；送風(fēng)管道熱損失約占系統(tǒng)總集熱量的17%；蓄熱床熱損失系數(shù)為33.3%。太陽能直接供暖工況效果較為明顯，白天大部分時間室溫可維持18℃以上。12月下半月，系統(tǒng)日太陽能保證率最高值達(dá)33.6%，平均值為19.1%。不同類型供暖房間的對比測試表明，無任何供暖措施的房間平均溫度維持在8℃左右，太陽能供暖可使房