寒冷地區(qū)太陽能與沼氣互補(bǔ)型采暖系統(tǒng)的研究

【摘要】：近年來環(huán)境污染和能源短缺問題日趨嚴(yán)重,其中建筑耗能對其“貢獻(xiàn)”頗大。在建筑能耗中,村鎮(zhèn)住宅采暖耗能占很大一部分?；谏鲜鰡栴},在充分考慮建筑節(jié)能的情況下,本文提出了適合于寒冷地區(qū)的太陽能與沼氣互補(bǔ)型采暖系統(tǒng),在整個采暖期內(nèi)形成能源互補(bǔ),實現(xiàn)冬季供熱的相對穩(wěn)定。本文以河北省秦皇島市某村鎮(zhèn)的一棟單體住宅為例,首先對系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計計算,主要內(nèi)容包括:建筑物的熱負(fù)荷、地板輻射采暖系統(tǒng)的供回水溫度和盤管間距、沼氣池容積和池內(nèi)加熱盤管的設(shè)計、集熱器面積、蓄熱水箱容積、沼氣熱水器、循環(huán)水泵等。然后對所設(shè)計的系統(tǒng)進(jìn)行了實驗研究,分析了系統(tǒng)的運行情況,并對室內(nèi)熱環(huán)境、集熱器集熱狀況和沼氣產(chǎn)生系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)分析。同時,利用TRNSYS軟件對系統(tǒng)進(jìn)行了建模分析,與實驗測試結(jié)果進(jìn)行對比分析得出結(jié)論。并利用FLUENT軟件對沼氣池周圍土壤的溫度分布進(jìn)行了模擬分析,得出對沼氣池外表面進(jìn)行保溫和將沼氣池置于蔬菜大棚內(nèi)對沼氣池散熱量的影響。最后對系統(tǒng)進(jìn)行了評價,評價內(nèi)容包括:經(jīng)濟(jì)效益、節(jié)能效益和環(huán)境效益,得出其節(jié)能效益和環(huán)境效益顯著。利用TRNSYS軟件對其集熱器安裝角度、集熱器流量、蓄熱水箱容積和集熱器面積進(jìn)行了優(yōu)化。 【關(guān)鍵詞】：太陽能 沼氣 采暖 實驗研究 TRNSYS 優(yōu)化分析
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TU832
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題背景9-10
• 1.1.1 能源概況9-10
• 1.1.2 建筑能耗概況10
• 1.2 課題研究的意義10-11
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析11-13
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀及分析11-12
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀及分析12-13
• 1.4 課題的主要研究內(nèi)容13-14
• 1.5 課題的研究方法和技術(shù)路線14-15
• 1.5.1 研究方法14
• 1.5.2 技術(shù)路線14-15
• 第2章 采暖系統(tǒng)的設(shè)計15-23
• 2.1 引言15
• 2.2 采暖系統(tǒng)設(shè)計15-16
• 2.3 系統(tǒng)設(shè)計計算16-22
• 2.3.1 熱負(fù)荷計算16-17
• 2.3.2 地板輻射采暖的設(shè)計17-18
• 2.3.3 沼氣池設(shè)計18-21
• 2.3.4 太陽能集熱器設(shè)計21
• 2.3.5 其他裝置的設(shè)計21-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第3章 采暖系統(tǒng)的實驗研究和模擬研究23-49
• 3.1 系統(tǒng)的實驗研究23-28
• 3.1.1 實驗系統(tǒng)簡介23-24
• 3.1.2 實驗方案24-25
• 3.1.3 實驗數(shù)據(jù)分析25-28
• 3.2 系統(tǒng)的模擬研究28-34
• 3.2.1 TRNSYS瞬時模擬軟件簡介28
• 3.2.2 系統(tǒng)主要應(yīng)用模塊簡介28-29
• 3.2.3 主要模塊的數(shù)學(xué)模型29-31
• 3.2.4 TRNSYS系統(tǒng)模型31-33
• 3.2.5 系統(tǒng)運行模式及控制33-34
• 3.3 結(jié)果分析34-42
• 3.3.1 實驗工況分析34-37
• 3.3.2 設(shè)計工況分析37-42
• 3.4 沼氣池周圍溫度場的分析42-48
• 3.4.1 FLUENT軟件簡介42
• 3.4.2 物理模型的建立42-43
• 3.4.3 數(shù)學(xué)模型的建立43-44
• 3.4.4 沼氣池周圍溫度場的模擬44-48
• 3.5 本章小結(jié)48-49
• 第4章 采暖系統(tǒng)性能分析及優(yōu)化49-61
• 4.1 引言49
• 4.2 系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性分析49-50
• 4.3 系統(tǒng)的節(jié)能性分析50-52
• 4.4 系統(tǒng)的環(huán)保性分析52-53
• 4.5 系統(tǒng)的優(yōu)化分析53-60
• 4.5.1 集熱器安裝角度的優(yōu)化53-55
• 4.5.2 集熱器流量的優(yōu)化55-56
• 4.5.3 蓄熱水箱容積的優(yōu)化56-58
• 4.5.4 集熱器面積的優(yōu)化58-60
• 4.6 本章小結(jié)60-61
• 結(jié)論61-62
• 參考文獻(xiàn)62-65
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果65-66
• 致謝66-67
• 作者簡介67

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

基于TRNSYS的太陽能集熱系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化分析與優(yōu)化    韓延民;代彥軍;王如竹;

仿真軟件在生物質(zhì)能—太陽能互補(bǔ)供熱系統(tǒng)中適用性探討    蔣光銀;侯書林;趙立欣;孟海波;田宜水;

我國北方農(nóng)村采暖現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢探討    劉寶雨;朱道維;陳云東;

太陽能和生物質(zhì)能互補(bǔ)供暖系統(tǒng)    岳華;岳曉鈺;王磊磊;郭德成;

生物質(zhì)戶用供熱技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及展望    王澤龍;侯書林;趙立欣;田宜水;孟海波;

城鎮(zhèn)住宅空調(diào)待機(jī)能耗調(diào)查分析    李雨婷;李兆堅;

國外被動式太陽能采暖建筑    蔡君馥;

試論太陽能利用歷史發(fā)展中的技術(shù)動向    樓惟秋,王錦俠,車茂隆

不同工藝沼氣池產(chǎn)氣效果比較研究    徐慶賢;官雪芳;林碧芬;錢蕾;林斌;

太陽能與生物質(zhì)能互補(bǔ)的地板采暖系統(tǒng)中室內(nèi)熱環(huán)境研究    王立璞

寒區(qū)溫室太陽能—鍋爐聯(lián)合供熱系統(tǒng)設(shè)計及模擬研究    張彥龍

寒區(qū)戶用沼氣池聯(lián)合太陽能增溫系統(tǒng)研究    沈德安

生物質(zhì)鍋爐輔助太陽能供熱采暖系統(tǒng)的研究    李寧

陶粒濕屋面隔熱效果的測試研究    楊紅霞;戴天興;劉加平;李盛斌;

地板輻射采暖雙向散熱系統(tǒng)夏季供冷分析    赫海靈;

陶粒濕屋面?zhèn)鳠徇^程的有限元解法    楊紅霞;戴天興;崔保龍;吳小強(qiáng);

瀝青和水泥混凝土導(dǎo)熱特性研究    張仁義;顧強(qiáng)康;林超群;何培;

坡度隧道的火災(zāi)煙囪效應(yīng)的升壓力分析    徐琳;張旭;

深埋長大高速鐵路隧道阻塞比對溫度影響研究    朱艷峰;吳亞平;

織物層熱濕傳遞過程仿真研究    鄭連鋒,張洪弟

地源熱泵系統(tǒng)地中集熱器強(qiáng)化傳熱初步研究    魏加項,唐志偉,丁萬磊,馬重芳

腔體結(jié)構(gòu)對射流陀螺分辨率影響的有限元分析    張保麗;樸林華;梅傳志;

晶閘管多周波浪涌電流試驗及仿真    熊輝;李世平;段冀;徐先偉;

毛細(xì)管平面輻射空調(diào)傳熱特性的研究    劉學(xué)來;李永安;

夏熱冬冷地區(qū)地源熱泵技術(shù)應(yīng)用問題的幾點思考    姜晨光;林長勝;錢保國;何躍平;朱燁昕;顧持真;

通訊設(shè)備戶外機(jī)柜靜音散熱設(shè)計    譚迅;陳潔茹;何朝來;駱軍;

焊接車間污染源放散與控制的研究    劉秋新;張琳琳;

單排橢圓管散熱器散熱量的實驗研究    宋德福;王平;張雙喜;余才銳;生曉燕;

低氣壓環(huán)境對人體散熱特性影響的研究初探    辛岳芝;劉國丹;胡松濤;生曉燕;

吊頂輻射采暖制冷的研究    亓玉棟;宋桂梅;

芯層為秸桿的復(fù)合材料熱工性能的實驗研究    王平;張雙喜;生曉燕;張劍平;余才銳;

工業(yè)用蒸發(fā)冷卻板式換熱器的換熱分析與利用計算機(jī)的設(shè)計方法    胡曉偉;張旭;

透明蓄水圍護(hù)結(jié)構(gòu)技術(shù)原理分析    劉向峰;沈天行;

高溫巖層巷道主動降溫支護(hù)結(jié)構(gòu)技術(shù)研究    李國富

東北地區(qū)溫室生物質(zhì)能量供給系統(tǒng)及控制方式研究    王治剛

熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)冷源領(lǐng)域節(jié)能及耦合機(jī)理研究    林振嫻

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

SCPC集熱器及其太陽能熱泵熱水系統(tǒng)研究    穆振英

冷熱原油順序輸送技術(shù)研究    吳玉國

太陽能熱風(fēng)采暖系統(tǒng)與村鎮(zhèn)建筑一體化研究    李憲莉

薄板坯軋制氣車大梁鋼的控制冷卻工藝研究    周滿春

小框體復(fù)合外墻保溫隔熱系統(tǒng)的研究與應(yīng)用    李建光

生土建筑室內(nèi)熱濕環(huán)境研究    閆增峰

方鋼管混凝土火災(zāi)條件下溫度場和溫度應(yīng)力研究    趙永梅

帶嵌件注塑模具冷卻過程的邊界元分析    張明飛

C/E復(fù)合材料磨削溫度理論建模與分析    馬海龍

滲流作用下深部礦場采動圍巖的傳熱機(jī)理研究    徐義洪

空調(diào)辦公室內(nèi)氣流組織和空氣品質(zhì)評價的數(shù)值模擬研究    祝百茹

巷道煤柱自燃溫度分布數(shù)值模擬    李鑫

CPU熱柱散熱器的實驗研究及流場和溫度場的數(shù)值模擬    李艷紅

氨水解吸—壓縮制冷循環(huán)的試驗研究    劉小軍

RF-PECVD法制備碳納米管的工藝研究    李瑋瑋

逆溫霜凍條件下植物冠層數(shù)值模擬分析    龍志云

太陽能-熱泵地板供暖系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性分析    劉立平;闕炎振;張華;

日光溫室地溫變化規(guī)律與調(diào)控    李國師，謝士估

采暖用平板式太陽能集熱器的最佳傾角和最佳方位角    趙樹興;

高寒地區(qū)日光節(jié)能溫室特點與發(fā)展趨勢    陳友

地板輻射供暖系統(tǒng)的地板表面溫度均勻性分析    王曉彤

中高層住宅太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計    楊金良;

厭氧發(fā)酵技術(shù)工廠化生產(chǎn)沼氣的現(xiàn)狀及展望    孫孝政,夏吉慶,田曉峰

燃用稻殼流化床鍋爐的試驗研究及 35t/h 鍋爐的設(shè)計    陳冠益,方夢祥,駱仲泱,倪明江,岑可法

基于電力電子系統(tǒng)PID控制的研究    顧俊;

EnergyPlus能耗模擬軟件及其應(yīng)用工具    馮晶琛;丁云飛;吳會軍;

我國農(nóng)村沼氣建設(shè)發(fā)展戰(zhàn)略研究    方炎;

高層住宅太陽能熱水系統(tǒng)一體化設(shè)計研究    杜曉輝

寒冷地區(qū)村鎮(zhèn)住宅建筑太陽能采暖系統(tǒng)研究    康玉東

風(fēng)能和太陽能聯(lián)合驅(qū)動的小型苦咸水淡化系統(tǒng)研究    卓然

太陽能熱水系統(tǒng)在某酒店的應(yīng)用研究與評價    楊春華

太陽能熱泵采暖系統(tǒng)的研究    甘建紅

零能耗建筑冬季采暖方式的補(bǔ)償機(jī)理研究    朱海

村鎮(zhèn)住宅太陽能供熱供暖系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計研究    黃鑫

新型高效戶用沼氣發(fā)酵裝置試驗研究    王學(xué)濤

主動式溫室太陽能地下蓄熱系統(tǒng)的研究    馬春生

日光溫室保溫性能的試驗研究及小氣候模擬    劉瓔瑛

煤炭建設(shè)項目環(huán)境影響經(jīng)濟(jì)評價方法及指標(biāo)體系研究    訾曉杰

供暖領(lǐng)域的一場革命——地?zé)犭姴膳到y(tǒng)    杰丹

產(chǎn)業(yè)區(qū)采暖系統(tǒng)改造探討    姬建生

商品住宅采暖系統(tǒng)分戶改造的實踐及探討    郭軍

地?zé)釡厥也膳到y(tǒng)的設(shè)計計算    劉春元,楊歷,楊小靜

采暖系統(tǒng)補(bǔ)充水過濾器的改造    朱宏濤,劉國才,呂連濤

家用采暖系統(tǒng)在上海的發(fā)展現(xiàn)狀    寧方軍

采暖系統(tǒng)中不熱問題分析    劉明燕

中央國家機(jī)關(guān)鍋爐采暖系統(tǒng)存在的問題及節(jié)能改造分析    

采暖調(diào)試 一步都不能少    張鼎盛;

談采暖系統(tǒng)中存在的問題及解決途徑    楊景禮;

單戶控制采暖系統(tǒng)設(shè)計探討    張長武;徐衍;

高層建筑自然循環(huán)采暖系統(tǒng)設(shè)計探討    牟冬;董重成;

分戶熱計量采暖系統(tǒng)的設(shè)計與運行管理    石勇;

采暖系統(tǒng)潛力分析與應(yīng)用實例    王萬達(dá);

采暖系統(tǒng)自適應(yīng)控制運行方案研究    王曉紅;

客車采暖系統(tǒng)設(shè)計與選型    胡運學(xué);

鐵路動車庫高大空間采暖系統(tǒng)方案研究    黃保民;朱建章;

關(guān)于采暖系統(tǒng)水力平衡小結(jié)    上官燕;

非計量與分戶熱計量采暖系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析    王凡;

采暖系統(tǒng)氧腐蝕及其對策    王軍良;

蘭州運行管理部改造小站采暖系統(tǒng)    陳維洲

新型的節(jié)能型采暖系統(tǒng)    狄育慧 黃翔

采暖系統(tǒng)汽改水 一季省下八十萬    姚耀富

新型采暖系統(tǒng)亮相 組合優(yōu)勢凸顯    本報記者 陳娟

遼河石化節(jié)能工作走特色之路    通訊員 許萍萍

采暖系統(tǒng)的安全是綜合問題    陳西

低溫輻射電采暖系統(tǒng)    特約記者 李明

室內(nèi)采暖系統(tǒng)安裝方案淺析    山西建筑(工程)集團(tuán)總公司 藏勤峰

開發(fā)區(qū)居民可安心過“暖冬”    馬坤

全國單體面積最大空調(diào)采暖系統(tǒng)運行成功    昌文

太陽能居住建筑采暖系統(tǒng)優(yōu)化決策及市場化推廣研究    楊建平

河西走廊太陽能和CO_2空氣源熱泵聯(lián)合采暖系統(tǒng)研究    袁磊

寒冷地區(qū)太陽能與沼氣互補(bǔ)型采暖系統(tǒng)的研究    馬霞

蘭州市既有居住建筑采暖系統(tǒng)節(jié)能改造研究    韓喜蓮

基于太陽能和低谷電的混合采暖系統(tǒng)研究    李麗霞

分戶計量采暖系統(tǒng)設(shè)計與舒適性研究    趙興敏

大客車采暖系統(tǒng)的研究    張萬里

集中供熱分戶采暖系統(tǒng)允許最大不平衡率的研究    牛雅麗

太陽能熱泵采暖系統(tǒng)的研究    甘建紅

分戶計量采暖系統(tǒng)在住宅建筑的應(yīng)用研究    廖旭濤

分戶熱計量采暖系統(tǒng)的能效分析    曹樹星

生物質(zhì)鍋爐輔助太陽能供熱采暖系統(tǒng)的研究    李寧