相變蓄熱式太陽能低溫地板輻射采暖的設(shè)計及性能研究

【摘要】： 本文研究如何利用太陽能作為低溫地板輻射采暖的熱源并使其穩(wěn)定供暖,為克服太陽能的強弱間歇性,系統(tǒng)中設(shè)計了蓄熱裝置,使冬季在太陽能充足的條件下能實現(xiàn)日吸收夜供暖,在太陽能較弱的條件下對供水實現(xiàn)預(yù)熱來降低能耗。為了使系統(tǒng)設(shè)計的合理性,本研究重點分析了涉及領(lǐng)域的基礎(chǔ)原理,并以傳熱學(xué)為基礎(chǔ),以實現(xiàn)恒溫供暖為目標,對實驗供暖房間建立了數(shù)學(xué)模型,利用有限差分法通過編制程序計算該傳熱單元的數(shù)值解。 在系統(tǒng)設(shè)計中,以各部件的熱力學(xué)原理和模擬分析為依據(jù),計算實驗環(huán)境熱負荷,根據(jù)實驗地區(qū)的太陽輻照強度匹配了太陽能的集熱器,參照地板采暖設(shè)計標準選擇CaCl_2·6H_2O作為蓄熱介質(zhì),并以在最低環(huán)境溫度下保持12h持續(xù)放熱為最大蓄熱量進行了蓄熱器的設(shè)計,對整套運行系統(tǒng)其他部件進行選型,提出了運行流程方案并實施了構(gòu)建。 最后,通過初步實驗研究和數(shù)據(jù)表明了相變蓄熱式太陽能地板輻射采暖系統(tǒng)的舒適性和可行性,分析了系統(tǒng)所存在的問題并提出了改進意見。 【關(guān)鍵詞】：蓄熱 地板采暖 太陽能 系統(tǒng)設(shè)計 性能測試
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TU832
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 緒論8-17
• 1.1 課題的背景及研究意義8-9
• 1.2 地板采暖系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 相變蓄能材料的研究及應(yīng)用11-15
• 1.3.1 相變蓄能材料的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3.2 相變蓄能材料在空調(diào)及暖通中的應(yīng)用13-15
• 1.4 本文的主要工作15-17
• 第2章 相變蓄熱式太陽能熱水系統(tǒng)的熱力學(xué)基礎(chǔ)17-27
• 2.1 相變蓄能的熱力學(xué)基礎(chǔ)17-22
• 2.1.1 引言17-18
• 2.1.2 相變及相平衡18-19
• 2.1.3 結(jié)晶理論19-20
• 2.1.4 無機水合鹽相變蓄熱原理及影響其蓄熱性能的關(guān)鍵問題20-22
• 2.2 太陽能集熱系統(tǒng)的熱力學(xué)基礎(chǔ)22-26
• 2.2.1 太陽能集熱器概述22-23
• 2.2.2 集熱系統(tǒng)的傳熱和運行機理23-25
• 2.2.3 太陽輻射量25-26
• 2.3 本章小結(jié)26-27
• 第3章 低溫地板輻射采暖系統(tǒng)27-35
• 3.1 低溫地板輻射采暖的系統(tǒng)形式27-28
• 3.2 采暖地板的結(jié)構(gòu)形式28-30
• 3.2.1 板體結(jié)構(gòu)剖面圖28
• 3.2.2 填充層厚度28-29
• 3.2.3 加熱盤管管材29-30
• 3.3 采暖地板的傳熱機理30-31
• 3.4 地板輻射采暖的特點31-34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 第4章 地板采暖系統(tǒng)的數(shù)值模擬35-44
• 4.1 引言35
• 4.2 數(shù)學(xué)模型的建立35-41
• 4.2.1 物理模型35-36
• 4.2.2 數(shù)學(xué)模型及假設(shè)36-37
• 4.2.3 控制方程37
• 4.2.4 定解條件37-41
• 4.3 數(shù)學(xué)模型的求解41-43
• 4.4 本章小結(jié)43-44
• 第5章 相變蓄熱式太陽能低溫地板輻射采暖系統(tǒng)的設(shè)計44-54
• 5.1 設(shè)計任務(wù)44
• 5.2 采暖系統(tǒng)負荷確定44-46
• 5.3 太陽能集熱器46
• 5.4 蓄熱器46-51
• 5.4.1 蓄熱量的確定47
• 5.4.2 蓄熱介質(zhì)的確定47-49
• 5.4.3 蓄熱器的設(shè)計49-51
• 5.5 整套系統(tǒng)設(shè)計51-53
• 5.5.1 系統(tǒng)的基本組成51-52
• 5.5.2 系統(tǒng)的運行流程52-53
• 5.6 本章小結(jié)53-54
• 第6章 熱工性能測試及模擬結(jié)果分析54-62
• 6.1 系統(tǒng)待測參數(shù)和測試方法54-56
• 6.2 數(shù)值解的實驗驗證56-57
• 6.3 實測數(shù)據(jù)整理57-61
• 6.4 本章小結(jié)61-62
• 第7章 結(jié)論與展望62-64
• 致謝64-65
• 參考文獻65-68
• 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文68

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