槽式太陽能集熱器與燃氣鍋爐聯(lián)合供暖系統(tǒng)模擬研究.pdf

1、能源資源日益匱乏與生態(tài)環(huán)境急劇惡化已經(jīng)成為人類社會可持續(xù)發(fā)展的嚴峻挑戰(zhàn)，新能源與可再生能源的開發(fā)與應(yīng)用將是解決能源與環(huán)境問題的關(guān)鍵措施。太陽能作為一種清潔無污染的可再生能源，日益受到人們的廣泛重視；特別是我國嚴寒及寒冷地區(qū)，太陽能采暖對減少常規(guī)能源消耗和緩解空氣污染具有顯著意義，將為地區(qū)的節(jié)能和環(huán)保工作做出重要貢獻。
　　本文提出了一種槽式太陽能集熱器與燃氣鍋爐相結(jié)合的新型供暖系統(tǒng)，解決了傳統(tǒng)太陽能集熱器在寒區(qū)應(yīng)用時熱損大、效率低

2、、難防凍、易堵塞、易爆管等問題；本文以嚴寒地區(qū)為例對該新型供暖系統(tǒng)的運行特性進行詳細的模擬研究，并通過各部件以及相關(guān)控制措施的優(yōu)化實現(xiàn)系統(tǒng)最大的節(jié)能效益與經(jīng)濟效益。
　　首先，詳細闡述了槽式太陽能集熱器與燃氣鍋爐聯(lián)合供暖系統(tǒng)的工作原理，以哈爾濱河柏小區(qū)某棟節(jié)能改造后的住宅建筑為例，對供暖系統(tǒng)各部件進行了計算選型，包括太陽能集熱系統(tǒng)、建筑供暖系統(tǒng)以及各換熱設(shè)備的詳細設(shè)計與安裝分析；同時，提出了多種運行模式和相應(yīng)的控制策略，使系統(tǒng)運行

3、更加合理。
　　其次，基于熱力學基本定律以及相關(guān)數(shù)理知識，對系統(tǒng)各部件建立了準確的數(shù)學模型，利用 MATLAB軟件編程模擬分析了系統(tǒng)在哈爾濱典型氣象年采暖季的運行特性。深入研究了建筑負荷與有效得熱量關(guān)系、集熱效率、系統(tǒng)太陽能保證率、蓄熱水箱溫度、各模式運行時間、系統(tǒng)供熱量及其能耗與經(jīng)濟性等內(nèi)容，對系統(tǒng)的整體運行性能進行了綜合評估。
　　最后，從集熱器面積、蓄熱水箱容積、系統(tǒng)運行控制三個方面對系統(tǒng)進行了優(yōu)化，進一步提升系統(tǒng)性能