太陽能供暖系統(tǒng)管路非穩(wěn)態(tài)導熱過程及其保溫結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究.pdf

1、隨著能源的危機不斷擴張，化石能源的過度開發(fā)利用以及人類環(huán)保意識的覺醒，以太陽能為首的新一代清潔能源逐漸進入人類視野。太陽能以它清潔、高效，取之不盡，用之不竭的獨特優(yōu)勢深受各國人民的喜愛。太陽能熱利用領(lǐng)域中跨季節(jié)儲熱集中供暖系統(tǒng)在建筑集中供暖方面獨占鰲頭。然而供暖管路的保溫防凍、經(jīng)濟節(jié)能對于儲熱供暖系統(tǒng)設計來說，是不容忽視的。
　　本文對太陽能跨季節(jié)儲熱供暖輸熱管道熱損失過程進行了研究。通過分析整理2006～2013年蘭州自動氣象觀

2、測站（WMOID:52983）監(jiān)測得到的逐時氣溫值，建立一種新的正弦—拋物線逐時氣溫模型，并以之為基礎，建立了供暖管道一維非穩(wěn)態(tài)熱損失模型；運用有限差分求解非穩(wěn)態(tài)導熱問題的基本思路，采用VB&MATLAB混合編程，開發(fā)出計算管道非穩(wěn)態(tài)導熱問題的程序并計算分析了年單位長度熱損失值；結(jié)合伴暖防凍模式、循環(huán)對流防凍模式和防凍液防凍模式，運用保溫層“經(jīng)濟厚度”理論，對太陽能跨季節(jié)儲熱集中供暖系統(tǒng)輸熱管路的保溫防凍進行優(yōu)化。
　　結(jié)果表明：

3、該逐時氣溫模型在各種天氣，尤其在晴朗天氣情況下，反映出的日平均氣溫的變化規(guī)律和每天內(nèi)氣溫的變化規(guī)律，與實際氣溫的變化規(guī)律相吻合；運用所建立的供暖輸熱管道一維非穩(wěn)態(tài)熱損失模型計算出的單位長度管道溫度場分布規(guī)律與實驗結(jié)果規(guī)律一致；當保溫層厚度相同時，管道總熱損失隨著管徑的增大而增大；總散熱損失隨著保溫層厚度增加而減小，當保溫層厚度增大到某一值時，繼續(xù)增大保溫層厚度，總熱損失將無明顯變化；總熱損失與導熱系數(shù)可近似看成典型的線性關(guān)系；比熱容對供