太陽能供暖系統(tǒng)的研制.pdf

1、常規(guī)能源的大量消耗和日趨枯竭，已嚴(yán)重影響了人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。太陽能作為開發(fā)和利用新能源的重要內(nèi)容，有著巨大的社會(huì)效益和環(huán)境效益。 本研究主要是設(shè)計(jì)一種太陽能供暖系統(tǒng)，為建筑冬季供暖。系統(tǒng)主要由集熱裝置和蓄熱裝置兩大部分構(gòu)成，本文的研究集中于集熱裝置。該系統(tǒng)的集熱裝置即太陽能空氣集熱器，用于吸收太陽能并將產(chǎn)生的熱能傳遞到傳熱工質(zhì)空氣。文章對集熱器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，并對各個(gè)組成部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)和選擇。通過理論分析，對吸熱板

2、的V型角進(jìn)行了優(yōu)化；通過實(shí)驗(yàn)研究、數(shù)值模擬對特定材料制造的透明蜂窩的熱性能進(jìn)行了分析；集熱器內(nèi)部流場的優(yōu)化通過數(shù)值模擬進(jìn)行了驗(yàn)證。 通過對集熱器傳熱過程的分析，建立了導(dǎo)熱微分方程和熱網(wǎng)絡(luò)圖，并在一定的簡化條件下計(jì)算出了集熱器的理論熱效率。經(jīng)熱工計(jì)算，求得實(shí)驗(yàn)用的建筑耗熱量和需要集熱器的面積。將設(shè)計(jì)的集熱器應(yīng)用于供暖系統(tǒng)，通過實(shí)際測試驗(yàn)證系統(tǒng)供暖的效果。研究表明，當(dāng)供暖系統(tǒng)利用自然對流驅(qū)動(dòng)空氣流動(dòng)時(shí)，效率低于50％，其應(yīng)用受到一定