寒冷地區(qū)農居太陽能炕采暖系統(tǒng)設計研究.pdf

1、隨著社會的發(fā)展、能源的短缺、環(huán)境的污染、人們生活水平的提高，曾經廣泛應用于我國北方寒冷地區(qū)的傳統(tǒng)火炕已經不能滿足時代的要求。由于其具有溫度難以控制、燃料消耗過大、污染環(huán)境、煙道占用室內空間和搭建技術落后等弊端，更不能適應“建設社會主義新農村”的要求。要想從根本上解決傳統(tǒng)火炕存在的這些問題，最重要的是變革火炕的搭建形式、使用新型清潔能源。而現(xiàn)有的太陽能采暖技術不同程度的存在熱效率低、性能不穩(wěn)定、造價高等缺點，不能滿足寒冷地區(qū)農居太陽能采暖

2、的需要。
　　 針對上述問題，本文對寒冷地區(qū)農居太陽能炕采暖技術進行設計研究。
　　 通過采取實地走訪、測試等方式對山東諸城太陽能炕采暖系統(tǒng)進行實態(tài)調查。
　　 在實際調研的基礎上，以濟南地區(qū)氣候條件為例，總結、提升出適用于寒冷地區(qū)農居太陽能炕采暖設計的理論體系。對太陽能炕采暖系統(tǒng)及各個組成部分進行選型，包括炕面溫度、炕體材料與結構、集熱器朝向、集熱器面積、系統(tǒng)設計流量、蓄熱系統(tǒng)形式及蓄熱量、運行工況和智能控制系

3、統(tǒng)設計；對系統(tǒng)主要設計參數給出了簡易的算法，為后期太陽能炕采暖技術的研究和農居太陽能炕采暖的設計打下基礎。
　　 經過理論分析總結，結合農宅需求，本文設計了一套適用于濟南地區(qū)使用的太陽能炕采暖實驗系統(tǒng)。為模擬農宅環(huán)境，在學校停止集中供暖的寒假期間，在學生宿舍六層某房間搭建實驗臺，記錄了實驗臺的搭建過程、搭建過程中出現(xiàn)的問題及解決方案，進一步完善了太陽能炕采暖系統(tǒng)的理論體系。選取濟南地區(qū)氣溫最低的1月對試驗臺進行實驗，得到了太陽能

4、炕采暖系統(tǒng)的性能參數，對實驗臺的實驗表現(xiàn)進行了詳細的分析。
　　 本文在理論分析和實驗研究的基礎上，對采暖房間的舒適度、太陽能炕采暖系統(tǒng)的節(jié)能性和經濟性進行研究。結果表明，經過計算和改進，太陽能炕采暖系統(tǒng)的年節(jié)能量為9315.01MJ，全壽命周期內總節(jié)能量1.86×105MJ，回收年限為5.06年，壽命周期內總節(jié)約資金11534.8元。本文最后對太陽能炕采暖系統(tǒng)推廣的意義進行闡述。
　　 本文對太陽能炕采暖系統(tǒng)進行的理論