小型太陽能跨季節(jié)儲(chǔ)熱特性研究

【摘要】：太陽能在當(dāng)前的社會(huì)有著廣泛的應(yīng)用，其作為潔凈的可再生能源有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用前景。由于其在時(shí)間分布上具有不平衡性，因此我們對(duì)太陽能儲(chǔ)熱進(jìn)行研究，提出采用地埋儲(chǔ)熱水箱來打破太陽能分布在時(shí)間上的不平衡性。到目前為止，針對(duì)該方面的并不充分，尤其是對(duì)于地下儲(chǔ)熱水箱散熱的特性。鑒于此，本文提出將自然對(duì)流系數(shù)折算成導(dǎo)熱系數(shù)，并利用模擬的方法對(duì)地埋儲(chǔ)熱水箱溫降規(guī)律進(jìn)行模擬。進(jìn)行的主要工作如下 本文分析了太陽能熱水系統(tǒng)的運(yùn)行理論基礎(chǔ)，提出了地下儲(chǔ)熱水箱的物理模型以及數(shù)學(xué)模型，從理論上分析了儲(chǔ)熱水箱地下?lián)Q熱的特性。為了弄清楚地下?lián)Q熱的規(guī)律，本文利用FLUENT軟件來模擬地下?lián)Q熱，但是由于存在自然對(duì)流換熱，使得模擬的效率非常低，因此提出了將自然對(duì)流細(xì)算折算為導(dǎo)熱系數(shù)，提高了模擬的效率，并對(duì)模型進(jìn)行了模擬，對(duì)比模擬結(jié)果，此方法的可靠性較高。 鑒于目前對(duì)于地埋儲(chǔ)熱水箱的地下?lián)Q熱研究較少，本文對(duì)9種不同體積的地埋儲(chǔ)熱水箱，并且選取不同尺寸的保溫層厚度進(jìn)行模擬，說明了地埋儲(chǔ)熱水箱的溫降規(guī)律，為在湖南地區(qū)采用本系統(tǒng)提供了有效的依據(jù)。本文對(duì)模擬所得的結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步的分析，得出了不同體積的儲(chǔ)熱水箱在保證生活熱水溫度的情況下最佳的保溫層厚度，為具體的工程應(yīng)用提供了有益的依據(jù)。 在本文最后分析了跨季節(jié)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境效益，說明其具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，為推廣使用起到有力的支撐作用。 【關(guān)鍵詞】：太陽能跨季節(jié)儲(chǔ)熱 地埋儲(chǔ)熱水箱 自然對(duì)流系數(shù) FLUENT模擬 保溫層厚度
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TK519
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 插圖索引10-11
• 附表索引11-12
• 第1章 緒論12-24
• 1.1 研究背景12-17
• 1.1.1 我國(guó)太陽能資源地域的分布情況12-14
• 1.1.2 太陽能熱水系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)14-15
• 1.1.3 太陽能熱水系統(tǒng)的發(fā)展15-17
• 1.1.4 湖南地區(qū)太陽能熱水應(yīng)用的前景17
• 1.1.5 太陽能跨季節(jié)儲(chǔ)存的現(xiàn)實(shí)意義17
• 1.2 太陽能跨季節(jié)熱儲(chǔ)存的研究17-21
• 1.2.1 太陽能儲(chǔ)熱的分類18-19
• 1.2.2 CSHPSS 系統(tǒng)的介紹19-20
• 1.2.3 CSHPSS 系統(tǒng)的發(fā)展20-21
• 1.2.4 湖南地區(qū)使用 CSHPSS 系統(tǒng)的提出21
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容21-24
• 1.3.1 湖南地區(qū) CSHPSS 系統(tǒng)利用中的問題22
• 1.3.2 研究?jī)?nèi)容22
• 1.3.3 文章結(jié)構(gòu)22-24
• 第2章 儲(chǔ)熱水箱 CSHPSS 系統(tǒng)分析24-39
• 2.1 太陽能總輻射計(jì)算24-27
• 2.1.1 太陽角度的有關(guān)計(jì)算24
• 2.1.2 日照時(shí)間的計(jì)算24-25
• 2.1.3 太陽輻射的直射強(qiáng)度25-26
• 2.1.4 太陽輻射的散射強(qiáng)度26-27
• 2.2 平板式太陽能集熱器27-33
• 2.2.1 平板式太陽能集熱器介紹27-28
• 2.2.2 平板式太陽能集熱器的理論分析28-30
• 2.2.3 太陽能熱水系統(tǒng)的介質(zhì)選取30-31
• 2.2.4 生活熱水的要求31-32
• 2.2.5 太陽能熱水系統(tǒng)運(yùn)行方式32-33
• 2.3 系統(tǒng)模型33-37
• 2.3.1 集熱器模型34
• 2.3.2 地下儲(chǔ)熱水箱模型34-37
• 2.4 儲(chǔ)熱水箱物理模型37
• 2.5 儲(chǔ)熱水箱數(shù)學(xué)模型37-38
• 2.6 小結(jié)38-39
• 第3章 太陽能跨季節(jié)儲(chǔ)存模擬相關(guān)參數(shù)設(shè)置39-52
• 3.1 FLUENT 軟件介紹39-41
• 3.1.1 FLUENT 軟件開發(fā)背景39-40
• 3.1.2 FLUENT 軟件功能介紹40
• 3.1.3 研究?jī)?nèi)容以及對(duì)象40-41
• 3.2 換熱熱阻分析41-44
• 3.2.1 自然對(duì)流熱阻分析41-43
• 3.2.2 儲(chǔ)熱水箱熱阻43
• 3.2.3 儲(chǔ)熱水箱模擬對(duì)比分析43-44
• 3.3 土壤溫度44-48
• 3.3.1 土壤表面溫度45
• 3.3.2 土壤初始溫度分布45-48
• 3.4 模型體積參數(shù)選取48
• 3.4.1 儲(chǔ)熱水箱體積48
• 3.4.2 保溫層選取48
• 3.5 初始條件和邊界條件48-50
• 3.5.1 初始條件48-49
• 3.5.2 邊界條件49-50
• 3.6 模擬流程50-51
• 3.7 小結(jié)51-52
• 第4章 太陽能跨季節(jié)儲(chǔ)熱系統(tǒng)模擬結(jié)果分析52-62
• 4.1 正方體儲(chǔ)熱水箱中熱水的溫降規(guī)律52-55
• 4.1.1 A3 儲(chǔ)熱水箱中熱水溫度溫度變化規(guī)律52-53
• 4.1.2 A4 儲(chǔ)熱水箱中熱水溫度溫度變化規(guī)律53-54
• 4.1.3 A5 儲(chǔ)熱水箱中熱水溫度溫度變化規(guī)律54-55
• 4.2 圓柱體儲(chǔ)熱水箱中熱水的溫降規(guī)律55-58
• 4.2.1 B3 儲(chǔ)熱水箱中熱水溫度溫度變化規(guī)律55-56
• 4.2.2 B4 儲(chǔ)熱水箱中熱水溫度溫度變化規(guī)律56-57
• 4.2.3 B5 儲(chǔ)熱水箱中熱水溫度溫度變化規(guī)律57-58
• 4.3 球體儲(chǔ)熱水箱的溫降規(guī)律58-61
• 4.3.1 C3 儲(chǔ)熱水箱中熱水溫度溫度變化規(guī)律58-59
• 4.3.2 C4 儲(chǔ)熱水箱中熱水溫度溫度變化規(guī)律59-60
• 4.3.3 C5 儲(chǔ)熱水箱中熱水溫度溫度變化規(guī)律60-61
• 4.4 小結(jié)61-62
• 第5章 經(jīng)濟(jì)性分析與環(huán)境效益62-68
• 5.1 經(jīng)濟(jì)性分析62-66
• 5.1.1 經(jīng)濟(jì)性分析的方法62-63
• 5.1.2 各個(gè)熱源值比較63
• 5.1.3 初投資及運(yùn)行費(fèi)用63-66
• 5.2 環(huán)境效益分析66-67
• 5.3 小結(jié)67-68
• 結(jié)論與建議68-70
• 參考文獻(xiàn)70-73
• 致謝73-74
• 附錄 A （攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄）74-75
• 附錄 B （攻讀學(xué)位期間所發(fā)參與研究的項(xiàng)目目錄）75

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來了解更多相關(guān)內(nèi)容

淺埋工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)全年動(dòng)態(tài)傳熱計(jì)算    王琴;程寶義;繆小平;茅靳豐;吳春梅;

太陽能熱水器的應(yīng)用    曾廣強(qiáng)

太陽能采暖的可行性分析    單軍勇,劉效洲

太陽能輔助加熱土壤源熱泵系統(tǒng)理論分析    王侃宏,畢文峰,喬華,侯立泉

小城鎮(zhèn)復(fù)合能源陽光集群供熱系統(tǒng)技術(shù)研究    劉吉來;

土壤初始溫度模型    陳友明;王宇航;莫志姣;

建筑設(shè)計(jì)中如何真正落實(shí)全面的建筑節(jié)能觀    師華龍;

生物質(zhì)復(fù)合型煤在熱分析儀中的燃燒行為研究    何方,王華,何屏,胡建杭

太陽能集中供熱系統(tǒng)發(fā)展簡(jiǎn)況    底冰;馬重芳;唐志偉;吳玉庭;魏加項(xiàng);

地下水空調(diào)技術(shù)與應(yīng)用    劉鐵鑄

地下建筑風(fēng)冷熱泵空調(diào)系統(tǒng)的仿真與優(yōu)化研究    朱培根

西北高寒地區(qū)太陽能儲(chǔ)熱系統(tǒng)的研究    蘆潮

基于FLUENT軟件的建筑物風(fēng)場(chǎng)數(shù)值模擬    黃瀅

FLUENT在汽車空調(diào)領(lǐng)域的應(yīng)用    譚傳智

屋面被動(dòng)冷卻蒸發(fā)層溫度波衰減問題    孟慶林,陳啟高

濕表面蒸發(fā)冷卻作用下的廣義綜合溫度研究    孟慶林

垂直面上的太陽輻射強(qiáng)度    唐鳴放

西安實(shí)施太陽能建筑一體化規(guī)?；徇m宜性研究    劉寅;李安桂;周光輝;

日光溫室采光與下挖深度優(yōu)化設(shè)計(jì)    李霞;于賢昌;艾希珍;李清明;

皖南青陽及周邊地區(qū)農(nóng)業(yè)地質(zhì)背景    周俊,朱江,胡禮軍,秦穎

平面采光面無陰影影響最佳角度的計(jì)算    林媛;

利用淺地層蓄能的空調(diào)系統(tǒng)在過渡性地區(qū)應(yīng)用探討    張虎

農(nóng)藥在環(huán)境中的多介質(zhì)模型及其研究進(jìn)展    姚曦;湯鋒;吳存兵;

太陽熱水裝置(六)    劉鑒民;喜文華;魏一康;張?zhí)m英;

消失模白區(qū)用鍋爐的節(jié)能減排技術(shù)調(diào)研    易娜;黃剛;郭鵬;葉升平;

中低溫地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)的研究與應(yīng)用    駱超;馬偉斌;龔宇烈;

淺論家用太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用    王欣;

變電站光伏站用變系統(tǒng)的研究    王欣;朱安西;朱雁斌;

中低溫地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用    曲勇;駱超;龔宇烈;

蓄熱型太陽能熱泵空調(diào)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析    黃煒;張琳邡;肖占;紀(jì)河;

海林太陽能輔助地源熱泵供熱的可行性分析    徐寶江;陳義波;陳九法;李海清;

蓄熱式太陽能熱水器蓄放熱性能實(shí)驗(yàn)研究    張濤;鄒同華;

地下巖土動(dòng)態(tài)熱載荷的溫變性和能變性    高青;王麗華;江彥;于鳴;李明;

太陽能光譜選擇性吸收保護(hù)涂層    楊中周;于翔;肖國(guó)豐;付志強(qiáng);

不同耕作措施對(duì)綠洲灌區(qū)冬小麥“根土系統(tǒng)”的影響    馮福學(xué)

光伏跟蹤系統(tǒng)智能控制方法的研究    徐曉冰

熔融鹽高溫斜溫層混合蓄熱的熱過程特性    左遠(yuǎn)志

土壤-水稻系統(tǒng)重金屬空間對(duì)應(yīng)關(guān)系和定量模型研究    趙科理

太陽能地下混凝土存取熱試驗(yàn)研究與數(shù)值模擬    趙研

太陽能輔助燃煤發(fā)電系統(tǒng)熱力特性研究    閻秦

活化生土基低碳節(jié)能村鎮(zhèn)建筑材料研究    譚曉倩

低能耗建筑主動(dòng)動(dòng)態(tài)復(fù)合圍護(hù)結(jié)構(gòu)研究    張輝

渾善達(dá)克沙地GSPAC系統(tǒng)水汽熱運(yùn)移及能量平衡    劉艷偉

松遼盆地北部沉積盆地型地?zé)豳Y源研究    朱煥來

直膨式太陽能熱泵熱水器的模擬分析    張東

太陽能LED照明系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì)    杜守增

土壤滲濾處理小城鎮(zhèn)污水的試驗(yàn)研究    田立

高能燃料燃燒流場(chǎng)的數(shù)值模擬與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)    張哲衡

蓄熱電池一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)研究    徐鑫

太陽能果蔬脫水車間性能試驗(yàn)及蘋果脫水工藝優(yōu)化研究    高興海

不同保護(hù)性耕作措施對(duì)內(nèi)陸河灌區(qū)冬小麥田土壤物理性狀的影響    燕永新

太陽能供暖系統(tǒng)的模擬研究    安麗

超支化聚氨酯固—固相變儲(chǔ)能材料的改性研究    廖麗

新疆棉田土壤中地膜殘留污染現(xiàn)狀調(diào)查分析及其發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)    張江華

地域主體功能區(qū)劃理論與方法的初步研究    朱傳耿;仇方道;馬曉冬;王振波;李志江;孟召宜;閆慶武;

我國(guó)主體功能區(qū)劃的科學(xué)基礎(chǔ)    樊杰;

生物質(zhì)型煤固硫規(guī)律的研究    劉偉軍,孫慶濱,張維潔,胡仁德

冷風(fēng)型空調(diào)器的計(jì)算機(jī)模擬    張華俊，袁秀玲，吳沛宜，鄒挺

冰盤管式蓄冷過程動(dòng)態(tài)特性模擬    方貴銀

21世紀(jì)我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略思考    趙玉文

零方程湍流模型在列車車廂內(nèi)氣流數(shù)值模擬中的應(yīng)用    楊培志;顧小松;

地源熱泵的運(yùn)行特性模擬研究    王景剛,馬一太,張子平,王侃宏,候立泉

混合垃圾在熱重分析儀中的燃燒特性分析    姜凡,江淑琴,潘忠剛,方建華

燃?xì)庠纯刂茪饬鞣欠€(wěn)態(tài)耦合傳熱問題研究(Ⅰ)——計(jì)算模型和方法    許坤梅,張平

套管式地源熱泵全年運(yùn)行試驗(yàn)研究與傳熱模型    陳建萍

太陽能系統(tǒng)在鐵嶺某酒店的設(shè)計(jì)及應(yīng)用    徐云;

太陽能熱水供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與防過熱的探討    孔德騫;金瑋濤;

太陽能在游泳館供熱中的應(yīng)用    黃麟朝,尤泉,田勝元

游泳館太陽能供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)初探    黃麟朝,尤泉

家用熱泵供熱水裝置及其實(shí)驗(yàn)研究    鄭賢德,吳小平

家用熱泵熱水裝置的試驗(yàn)研究    吳小平,鄭泠,謝經(jīng)明,鄭賢德

邁能高科攜手供應(yīng)商共創(chuàng)未來    宋佳楠;

空氣源熱泵熱水器儲(chǔ)熱水箱有效容積的確定方法    袁清澈;

太陽能供熱系統(tǒng)儲(chǔ)熱水箱散熱機(jī)理分析研究    張森;程偉良;孫東紅;梁曉文;

技術(shù)櫥窗    李婧 ,李翠芹

跨季節(jié)性太陽能顯熱儲(chǔ)熱系統(tǒng)的研究    唐汝寧;王金萍;

石蠟相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)放熱效率的研究    甘雪菲;何正斌;伊松林;張璧光;

與建筑相結(jié)合的分離式太陽熱水系統(tǒng)測(cè)試    李春梅;徐全勇;李本華;吳錦發(fā);

節(jié)能住宅建筑太陽能低溫輻射采暖技術(shù)應(yīng)用分析    陳海華;羅鳴;

智能全天候平板太陽能與建筑一體化應(yīng)用系統(tǒng)    趙文智;

雙循環(huán)分體承壓式集中分戶太陽熱水系統(tǒng)    張錦霞;

陽臺(tái)壁掛式太陽能:推進(jìn)太陽能與建筑節(jié)能的結(jié)合    申文明;

陽能集熱系統(tǒng)在工業(yè)用水加熱中的應(yīng)用案例分析    袁新毓;羅峰;

空氣源熱泵熱水器的研究與開發(fā)現(xiàn)狀    張東亮;

海水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用與運(yùn)行特性研究    胡松濤;張莉;王剛;

太陽能房建設(shè)讓農(nóng)民得實(shí)惠    本報(bào)記者 張?jiān)蕪?qiáng)　通訊員 王云峰

300多品牌裝上“光芒芯”    記者 顧祥忠　通訊員 周琰 孫雷

太陽能房離我們不遠(yuǎn)了    蔣涵箴

半截美式太陽能房深受農(nóng)民喜愛    本報(bào)記者 王曉領(lǐng)

節(jié)能功在千秋    樊哲高

太陽能小別墅讓北方的鄉(xiāng)村不再寒冷    何巖 和平

世博生態(tài)樣板房采用光芒太陽能產(chǎn)品    孫雷

美國(guó)樓市涼了,太陽能房卻不愁賣    何珊

北京遍開太陽“花”    劉月月

用太陽能熱水器洗個(gè)舒心澡    李鶯

全天候太陽能噴射—變速壓縮復(fù)迭式制冷系統(tǒng)特性研究及優(yōu)化    白惠峰

高層住宅太陽能熱水系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)研究    杜曉輝

基于系統(tǒng)辨識(shí)的太陽能—相變蓄熱新風(fēng)供暖系統(tǒng)控制策略研究    李鵬

壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)若干問題的研究    張新敬

小型太陽能跨季節(jié)儲(chǔ)熱特性研究    秦迪

石蠟儲(chǔ)熱系統(tǒng)在太陽能木材干燥中的應(yīng)用研究    甘雪菲

相變儲(chǔ)熱太陽能木材干燥裝置設(shè)計(jì)及性能研究    馮小江

應(yīng)用于太陽能儲(chǔ)熱的炭素材料的研究    周廣磊

太陽能空氣采暖系統(tǒng)變流量運(yùn)行策略優(yōu)化方法研究    張志成

太陽能建筑一體化熱水控制系統(tǒng)的研究    王佳亮

相變儲(chǔ)熱材料三水醋酸鈉儲(chǔ)熱性能研究    郭長(zhǎng)華

高溫儲(chǔ)熱過程中含濕土壤的熱濕遷移特性研究    冀海燕

蘭州地區(qū)太陽能—地下水源熱泵系統(tǒng)的數(shù)值模擬與節(jié)能分析    縱玉金

Sn-Bi-Zn-Cu-Pb多元合金中溫相變儲(chǔ)熱性能研究    俞鐵銘