跨季節(jié)太陽能水箱蓄熱供暖系統(tǒng)的計(jì)算與研究.pdf

1、隨看能源和環(huán)保問題日益成為人們關(guān)注的焦點(diǎn),太陽能供暖和熱泵技術(shù)的不斷完善,使得跨季節(jié)太陽能蓄熱供暖技術(shù)越來越體現(xiàn)其在節(jié)能和環(huán)保方面的優(yōu)勢(shì)。本文針對(duì)北京市一建筑物設(shè)計(jì)了一套跨季節(jié)太陽能水箱蓄熱供暖系統(tǒng),充分利用太陽輻射熱和淺層土壤的蓄熱能力,擴(kuò)展太陽能熱利用的深度與廣度,提高太陽能利用率。
　　 基于FLUENT軟件平臺(tái),采用用戶自定義函數(shù)(UDF),針對(duì)跨季節(jié)太陽能水箱蓄熱系統(tǒng)建立三維數(shù)值計(jì)算模型。通過建立相似原理模型和溫度分層

2、模型,突破了以往實(shí)驗(yàn)規(guī)模大周期長和數(shù)值計(jì)算周期長的瓶頸,在保證精確度的條件下計(jì)算時(shí)間最短可縮至2～3小時(shí)。
　　 基于溫度分層原理建立數(shù)值計(jì)算模型,對(duì)跨季節(jié)太陽能水箱蓄熱供暖系統(tǒng)進(jìn)行了分析計(jì)算,研究了顯熱型跨季節(jié)太陽能水箱蓄熱供暖系統(tǒng)在土壤類型、埋入深度、保溫層厚度、集熱面積的影響下系統(tǒng)太陽能保證率、集熱量、熱損失量以及水箱平均溫度的月值及年值變化規(guī)律。對(duì)顯/潛熱型跨季節(jié)太陽能水箱蓄熱供暖系統(tǒng)進(jìn)行了研究,確立了最優(yōu)的相變體形狀及

3、大小,并分析了該類系統(tǒng)各部分性能及相變材料熔化凝固速率受土壤類型和集熱面積的影響。最后得出采用顯/潛熱型跨季節(jié)太陽能水箱蓄熱供暖系統(tǒng)較顯熱型系統(tǒng)太陽能保證率在集熱面積為800m2時(shí)提高幅度最大,可達(dá)37.43％。
　　 最后采用能分析法和火用分析法對(duì)典型系統(tǒng)進(jìn)行了分析,得出火用分析法可比能分析法更為全面深入的揭示能量的傳遞過程。此外運(yùn)用P1P2法在系統(tǒng)的壽命周期內(nèi)考慮能源消耗、系統(tǒng)各部件建設(shè)維護(hù)、折舊費(fèi)用等方面來衡量整個(gè)跨季節(jié)太