溫室太陽能與鍋爐聯(lián)合供熱系統(tǒng)的研究

【摘要】：面對(duì)目前日益嚴(yán)重的能源危機(jī)和環(huán)境污染問題,太陽能逐漸成為了人們關(guān)注和研究的焦點(diǎn)。我國(guó)的溫室一直以來主要是以小型燃煤鍋爐供熱為主,這種供熱方式運(yùn)行成本高,且隨著能源價(jià)格高漲,高額的采暖費(fèi)用已成了一大難題。在國(guó)家大力提倡節(jié)能和開發(fā)新能源的政策下,太陽能光熱技術(shù)給溫室供熱帶來了新的方向。由于太陽能具有不均勻和不穩(wěn)定性,為確保全年溫室采暖的可靠性,必須利用太陽能與鍋爐聯(lián)合供熱。 本文首先對(duì)溫室的太陽能利用現(xiàn)狀和溫室供熱技術(shù)進(jìn)行了介紹。在此基礎(chǔ)上,分析了我國(guó)的太陽能資源的分布情況及對(duì)我國(guó)的溫室氣候區(qū)進(jìn)行了劃分。另外,對(duì)太陽輻射的基本理論進(jìn)行了分析,并研究了太陽輻射的計(jì)算。通過分析溫室太陽能與鍋爐聯(lián)合供熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),分別對(duì)太陽能集熱器、儲(chǔ)熱水箱、鍋爐和溫室散熱系統(tǒng)的性能進(jìn)行熱力學(xué)分析。在對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行分析基礎(chǔ)上,首先,對(duì)該聯(lián)合供熱系統(tǒng)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)。其次,針對(duì)所研究的對(duì)象,詳細(xì)對(duì)該系統(tǒng)的各個(gè)重要組成部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。最后,利用DeST-h模擬軟件計(jì)算所研究溫室的動(dòng)態(tài)熱負(fù)荷。 在昆明地區(qū)的氣候條件下,對(duì)所研究溫室進(jìn)行試驗(yàn)并分析。包括太陽能集熱系統(tǒng)性能分析,儲(chǔ)熱水箱保溫性能測(cè)試分析及溫室采暖效果分析。最后,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的效益進(jìn)行了評(píng)價(jià)。包括節(jié)能效益評(píng)價(jià),經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)和環(huán)境效益評(píng)價(jià)。通過研究發(fā)現(xiàn),該系統(tǒng)理論上一年能節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤約153.12噸,折合人民幣122496元。由調(diào)研測(cè)試得,一年的節(jié)省煤量約為146噸,即可節(jié)省資金116800元。以測(cè)試值來計(jì)算,回收該投資成本需8.6年。以理論值來計(jì)算,回收該投資成本需8.2年?；谝岳ッ鞯貐^(qū)年輻照量為參照并加以全部轉(zhuǎn)化利用的前提下,該系統(tǒng)20年內(nèi)的二氧化碳減排總量為10190.04噸。年均二氧化碳減排量約為509.5噸。系統(tǒng)的效益評(píng)價(jià)表征,該系統(tǒng)具有很好的節(jié)能性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性,值得推廣應(yīng)用。 作者在末尾對(duì)本課題的研究進(jìn)行了總結(jié)和展望,太陽能作為溫室的一種新的供熱方式,具有節(jié)能、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),在溫室供熱領(lǐng)域前景廣闊。 【關(guān)鍵詞】：太陽能 鍋爐 溫室 供熱
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：S625.4
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-6
• 目錄6-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 課題研究背景及意義9-10
• 1.2 溫室太陽能利用研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 國(guó)外對(duì)溫室太陽能利用的研究10-11
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)對(duì)溫室太陽能利用的研究11-12
• 1.3 溫室供熱技術(shù)的研究12-13
• 1.4 課題研究的主要內(nèi)容13-15
• 第二章 我國(guó)溫室氣候區(qū)劃分及太陽輻射基礎(chǔ)15-25
• 2.1 我國(guó)的太陽能資源15-17
• 2.2 我國(guó)溫室氣候區(qū)劃分17-18
• 2.3 太陽輻射基本理論18-19
• 2.4 太陽輻射強(qiáng)度計(jì)算19-24
• 2.4.1 太陽法線方向直射輻射強(qiáng)度的計(jì)算19-21
• 2.4.2 水平面太陽輻射強(qiáng)度的計(jì)算21-22
• 2.4.3 傾斜面太陽輻射強(qiáng)度的計(jì)算22-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第三章 溫室太陽能與鍋爐聯(lián)合供熱系統(tǒng)熱力學(xué)分析25-43
• 3.1 太陽能集熱器熱力學(xué)分析25-28
• 3.1.1 太陽能集熱器的介紹25-27
• 3.1.2 平板太陽能集熱器的熱性能27-28
• 3.2 太陽能儲(chǔ)熱水箱熱力學(xué)分析28-29
• 3.2.1 儲(chǔ)熱水箱的熱量平衡28-29
• 3.2.2 儲(chǔ)熱水箱的熱損系數(shù)29
• 3.3 鍋爐熱力學(xué)分析29-38
• 3.3.1 鍋爐的基本組成及工作過程30-31
• 3.3.2 鍋爐的熱平衡31-38
• 3.4 溫室散熱系統(tǒng)熱力學(xué)分析38-41
• 3.4.1 溫室散熱系統(tǒng)的類型及特征38-39
• 3.4.2 溫室散熱系統(tǒng)的(?)分析39-41
• 3.5 本章小結(jié)41-43
• 第四章 溫室太陽能與鍋爐聯(lián)合供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)43-59
• 4.1 聯(lián)合供熱系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)43-52
• 4.1.1 太陽能集熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)44-47
• 4.1.2 太陽能儲(chǔ)熱水箱設(shè)計(jì)47
• 4.1.3 鍋爐設(shè)計(jì)47-49
• 4.1.4 溫室散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)49
• 4.1.5 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)49-52
• 4.2 溫室動(dòng)態(tài)熱負(fù)荷模擬計(jì)算52-57
• 4.2.1 DeST-h軟件簡(jiǎn)介53
• 4.2.2 DeST-h模擬計(jì)算53-57
• 4.3 本章小結(jié)57-59
• 第五章 溫室太陽能與鍋爐聯(lián)合供熱系統(tǒng)試驗(yàn)及分析59-69
• 5.1 試驗(yàn)溫室概況59-60
• 5.2 測(cè)試裝置與測(cè)量參數(shù)60
• 5.3 太陽能集熱系統(tǒng)性能分析60-62
• 5.3.1 集熱系統(tǒng)日平均性能分析60-61
• 5.3.2 集熱系統(tǒng)瞬時(shí)熱力性能分析61-62
• 5.4 儲(chǔ)熱水箱保溫性能測(cè)試分析62-63
• 5.5 溫室采暖效果分析63-64
• 5.6 系統(tǒng)效益評(píng)價(jià)64-66
• 5.6.1 節(jié)能效益評(píng)價(jià)64-65
• 5.6.2 經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)65-66
• 5.6.3 環(huán)保效益評(píng)價(jià)66
• 5.7 本章小結(jié)66-69
• 第六章 總結(jié)與展望69-71
• 6.1 總結(jié)69-70
• 6.2 展望70-71
• 致謝71-72
• 參考文獻(xiàn)72-77
• 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與其它77-79
• 附錄B 試驗(yàn)相關(guān)圖片79

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