西藏地區(qū)太陽能熱水采暖集熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化研究

【摘要】： 在世界性能源危機(jī)與全球環(huán)境問題日趨嚴(yán)重的前提下,可再生資源——太陽能以其清潔安全、取之不盡、用之不竭等優(yōu)點(diǎn)越來越受到人們的關(guān)注。然而,由于太陽能具有間歇性和不穩(wěn)定性,采暖建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)存在蓄熱能力,對室內(nèi)溫度的影響有滯后和延遲現(xiàn)象,所以在實(shí)際工程應(yīng)用中計(jì)算集熱面積時采用的穩(wěn)態(tài)方法會存在一定的誤差。鑒于此,本文以西藏地區(qū)清潔安全、豐富的太陽能資源為背景,用動態(tài)方法對太陽能集熱系統(tǒng)進(jìn)行了研究。 本文通過對室外氣象參數(shù)、太陽能輻射量和采暖建筑熱負(fù)荷的動態(tài)變化規(guī)律,建立數(shù)學(xué)模型,確定動態(tài)條件下集熱器的面積,并與實(shí)際工程應(yīng)用中通過穩(wěn)態(tài)方法計(jì)算得到的集熱面積進(jìn)行比較。 利用DeST軟件對西藏地區(qū)不同城市、不同類型的民用采暖建筑進(jìn)行動態(tài)模擬,得到如下結(jié)論:在滿足現(xiàn)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)(節(jié)能50%)前提下,由于西藏地區(qū)太陽能資源豐富,當(dāng)南向窗戶的面積增加時,建筑耗熱量降低,從而減小系統(tǒng)的集熱面積:西藏地區(qū)民用太陽能采暖建筑中,建筑層數(shù)為1～5層的建筑屋頂集熱器面積為滿鋪時提供給采暖系統(tǒng)的熱量完全可以滿足建筑熱負(fù)荷的要求:通過動態(tài)方法計(jì)算求得的系統(tǒng)集熱面積小于在穩(wěn)態(tài)條件下計(jì)算求得的系統(tǒng)集熱面積,在實(shí)際工程應(yīng)用中如果用穩(wěn)態(tài)方法計(jì)算集熱面積需要乘以一個修正系數(shù)k,取值范圍是0.86～0.91。 針對西藏地區(qū)模擬結(jié)果得出的結(jié)論對工程實(shí)踐應(yīng)用起到簡單的指導(dǎo)作用,為太陽能采暖集熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了更方便、高效的理論依據(jù)。 【關(guān)鍵詞】：太陽能采暖 太陽能輻射量 集熱器面積 熱負(fù)荷
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TU832.1
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 前言8-20
• 1.1 研究背景8-11
• 1.2 太陽能采暖系統(tǒng)簡介11-15
• 1.2.1 主動式太陽能采暖系統(tǒng)11-13
• 1.2.2 被動式太陽能采暖系統(tǒng)13-15
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-19
• 1.3.1 太陽能采暖的研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3.2 太陽能熱水采暖集熱系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3.3 太陽能集熱系統(tǒng)存在的問題18-19
• 1.4 本文的主要工作19-20
• 2 室外計(jì)算參數(shù)的確定20-29
• 2.1 瞬態(tài)室外計(jì)算溫度的確定20-23
• 2.2 太陽能輻射量的計(jì)算23-29
• 2.2.1 太陽能輻射計(jì)算中的太陽角23-26
• 2.2.2 太陽能輻射量的計(jì)算26-29
• 3 采暖建筑物動態(tài)熱環(huán)境分析29-37
• 3.1 熱負(fù)荷計(jì)算方法簡介29-31
• 3.2 影響室內(nèi)熱狀況的因素31-32
• 3.2.1 外擾通過板壁圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱傳遞過程31-32
• 3.2.2 內(nèi)擾的熱傳遞過程32
• 3.3 采暖建筑物熱負(fù)荷模型32-37
• 3.3.1 室內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的熱平衡33-35
• 3.3.2 室內(nèi)空氣的熱平衡35-37
• 4 太陽集熱器37-41
• 4.1 太陽集熱器的分類37-38
• 4.2 集熱器效率38-39
• 4.3 集熱器面積39-41
• 5 實(shí)例模擬分析41-48
• 5.1 模擬內(nèi)容41
• 5.2 模擬對象41-43
• 5.3 模擬結(jié)果43-44
• 5.4 集熱器面積的確定44-47
• 5.5 結(jié)論47-48
• 6 總結(jié)48-49
• 致謝49-50
• 參考文獻(xiàn)50-52
• 攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表情況52

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