太陽能供暖系統(tǒng)的模擬研究.pdf

1、能源的過度開發(fā)對發(fā)展中國家的環(huán)境造成了非常嚴重的污染，太陽能作為一種潔凈無污染的能源在發(fā)電、供熱等領域都有廣泛的應用。本文提出一種直接式太陽能地板輻射供暖系統(tǒng)的方案，此方案具有兩個子系統(tǒng)，分別在白天和夜晚為房間供暖。通過動態(tài)模擬此供暖系統(tǒng)的運行，研究影響太陽能供暖系統(tǒng)的因素。此外，又對太陽能熱泵供暖系統(tǒng)的方案進行模擬分析，將這兩種方案進行比較，對太陽能供暖系統(tǒng)的研究具有指導意義。
　　 本文的主要研究內容與結論如下：
　　

2、 (1)對直接式供暖系統(tǒng)的方案進行研究，建立太陽輻照度、太陽能集熱器、蓄水箱、地板輻射板的數學模型。用Visual Basic軟件分別對夜晚供暖系統(tǒng)和白天供暖系統(tǒng)進行動態(tài)仿真。
　　 模擬研究了此方案中集熱器面積對太陽能供暖系統(tǒng)的影響。各月份的采暖負荷不同，滿足各月的采暖負荷所需的集熱面也會明顯不同。通過對兩個子系統(tǒng)的動態(tài)模擬得出，即使采用較大的集熱面積，此直接式供暖系統(tǒng)的方案雖然可以滿足11月份和3月份全天的供暖；但在寒冷的

3、1月，白天供暖系統(tǒng)只能滿足59％的熱負荷，夜晚供暖系統(tǒng)只能滿足41％的熱負荷。并且地板表面的溫度變化都較大。本文還模擬研究了蓄水箱體積和集熱管流量對系統(tǒng)的影響。太陽能保證率f在蓄水量與夜晚供暖系統(tǒng)的面積之比(?)為40L/m2時出現最大值。太陽能保證率會隨進口管流量的增加而增加，當流量為0.8kg/s時，太陽能保證率不再增加。
　　 (2)對間接式供暖系統(tǒng)的方案進行研究，模擬太陽能熱泵供暖系統(tǒng)的運行。
　　 通過Aspe

4、n plus軟件對熱泵進行靜態(tài)的模擬，得出蓄水箱水溫越高，壓縮機的功率越高。通過對間接供暖系統(tǒng)的動態(tài)模擬，得出集熱面積為40m2、蓄水量與集熱器面積之比為100L/m3的間接式采暖系統(tǒng)的COP值為2.6，可以基本滿足1月份的房間熱負荷，太陽能保證率f為0.56，房間供熱量比直接式太陽能供暖系統(tǒng)更加穩(wěn)定。
　　 為了夜晚供暖，直接式太陽能供暖系往往需要較大的集熱體積。而在寒冷月份的夜晚仍需要有輔助熱源輔助供暖。所以直接式太陽能供暖