新型節(jié)能柴灶和火墻內(nèi)置集熱器熱工性能研究.pdf

1、專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文新型節(jié)能柴灶和火墻內(nèi)置集熱器熱工性能研究ResearchonThermalPerformanceoftheNewTypeEnergy—savingStoveandtheCollectorsBuilt—inFirewall學(xué)31406012完成日期：2Q!魚!魚!12大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文摘要隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，生活水平的日益提高，人們對

2、室內(nèi)熱舒適環(huán)境的要求也在逐漸提高。但農(nóng)業(yè)科技的進(jìn)步使得農(nóng)民對生物質(zhì)燃料的利用率逐年下降，供暖能耗逐漸轉(zhuǎn)向商品能源。將剩余的生物質(zhì)燃料進(jìn)行露天焚燒，不但增加了能源危機(jī)的壓力，而且造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。如何提高生物質(zhì)燃料的利用率、改善農(nóng)村能源消耗結(jié)構(gòu)，將成為人們關(guān)注的焦點。農(nóng)村生活用能一般是通過燃燒生物質(zhì)柴灶提供的，其中包括炊事用能、生活熱水用能以及室內(nèi)供暖用能。如何提高生物質(zhì)柴灶對燃料熱量的利用率己逐漸引起人們的重視。目前已有的內(nèi)置水集熱

3、器的生物質(zhì)柴灶，其本體熱量利用率可達(dá)到70％以上。本文的主要研究內(nèi)容是在此柴灶的基礎(chǔ)上，為降低加工材料和費用對灶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，并通過實驗測試，分析新型節(jié)能柴灶的熱性能。同時通過控制變量法改變實驗條件，探究柴灶內(nèi)部因素和外部因素對柴灶熱性能的影響。通過實驗測試和對比分析可知，新型節(jié)能柴灶本體熱量利用率平均可達(dá)到72％左右，綜合熱效率可達(dá)到84％。灶內(nèi)積灰和擋火圈的存在，有利于提高炊事得熱百分比，但會降低集熱器得熱百分比，對于煙氣熱量影響

4、不大，最終導(dǎo)致柴灶對燃料的熱量利用率分別下降241％$1J707％。燃料質(zhì)量的改變會延長系統(tǒng)在蒸發(fā)階段的時間，增加其得熱量，并不影響柴灶熱量利用率。系統(tǒng)末端形式的不同導(dǎo)致各個階段中柴灶各部分得熱百分比略有差距，但對柴灶本體熱量利用率影響不大。將新型節(jié)能柴灶供暖系統(tǒng)與火炕聯(lián)合使用，其供熱效率可達(dá)68％。根據(jù)大量實驗測試結(jié)果，總結(jié)出新型節(jié)能柴灶各部分得熱量與燃料總熱量的關(guān)系式，可根據(jù)室內(nèi)熱量需求，利用關(guān)系式求得所需不同燃料的質(zhì)量。基于新型節(jié)

5、能柴灶集熱器的結(jié)構(gòu)，結(jié)合目前北方地區(qū)使用較為普遍的火墻式火炕供暖系統(tǒng)，本文中設(shè)計了一種新型火墻內(nèi)置集熱器，其凹槽型結(jié)構(gòu)使受熱面積增加至原來的2倍。經(jīng)過實驗測試分析可知，此系統(tǒng)將火墻的供熱效率由原來的35％提高至68％。通過對供暖設(shè)備的不斷研發(fā)和改進(jìn)，農(nóng)村供暖系統(tǒng)的供熱效率不斷得到改善，大大提高了生物質(zhì)燃料的利用率，降低了煤炭等商品能源的使用，對于改善環(huán)境質(zhì)量和推動節(jié)能減排政策的發(fā)展具有重要意義。關(guān)鍵詞：柴灶；供暖系統(tǒng)；生物質(zhì)燃料；集熱器