在能源枯竭和環(huán)境污染的雙重形勢(shì)下,太陽(yáng)能供暖工程被廣泛應(yīng)用于工程實(shí)際。當(dāng)下太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)采用普通水箱蓄熱,其熱損失嚴(yán)重、蓄熱密度較低且占用空間大。與普通水箱的顯熱蓄熱相比,相變潛熱蓄熱具有蓄熱量大、相變過(guò)程中溫度穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。若將太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)與相變蓄熱技術(shù)進(jìn)行結(jié)合,則能夠更好的節(jié)約能源。當(dāng)下關(guān)于太陽(yáng)能相變蓄熱供暖系統(tǒng)的研究主要在于相變材料的研發(fā)制備、相變材料封裝技術(shù)研究以及相變蓄熱裝置的優(yōu)化改進(jìn)等,而針對(duì)整個(gè)系統(tǒng)而言,將相變蓄熱裝置加入太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)后對(duì)供暖系統(tǒng)的影響鮮有研究,另外相變蓄熱裝置在太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)中合理匹配的研究同樣較少,本文圍繞這兩個(gè)問(wèn)題做了以下工作:（1）本文結(jié)合包頭地區(qū)采暖季的太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度、環(huán)境溫度等數(shù)據(jù),針對(duì)城區(qū)建筑設(shè)計(jì)了太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)并介紹了其運(yùn)行原理,得到了2018-2019年包頭地區(qū)采暖季供暖系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。（2）分別建立太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)中各個(gè)組件的數(shù)學(xué)模型,然后進(jìn)行系統(tǒng)整體數(shù)學(xué)模型建立并仿真。通過(guò)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比,風(fēng)機(jī)盤管出風(fēng)溫度、集熱器出口溫度、集熱水箱內(nèi)部溫度以及風(fēng)機(jī)盤管回水溫度的模擬值與實(shí)驗(yàn)值相比較,誤差均在可控范圍內(nèi),即通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)的數(shù)學(xué)... 

【文章來(lái)源】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

水/冰相變?cè)?br>

內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-12-2.1.2供暖系統(tǒng)運(yùn)行原理系統(tǒng)組件主要包括CMS智控系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)盤管、太陽(yáng)能集熱板、集熱水箱和管道及連接件等，如圖2.1。圖2.1太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)在圖2.1中，V1為集熱供水電磁閥，V2為供熱回水電磁閥，V3為集熱回水電磁閥，V4為供熱供水電磁閥，V5為冷水補(bǔ)水電磁閥；P1為集熱循環(huán)泵，P2為供熱循環(huán)泵。供暖系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，由集熱板吸收太陽(yáng)能資源，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為傳熱介質(zhì)的熱能，通過(guò)集熱循環(huán)泵的壓力作用將得到溫升的傳熱介質(zhì)泵至集熱水箱內(nèi)，當(dāng)檢測(cè)到室內(nèi)溫度低于設(shè)定溫度時(shí)風(fēng)機(jī)盤管工作，若盤管內(nèi)的溫度不能滿足末端供暖溫度要求時(shí)，供熱循環(huán)泵工作，將水箱內(nèi)的傳熱介質(zhì)通過(guò)集熱循環(huán)泵的壓力作用傳遞至末端散熱設(shè)備進(jìn)行供暖。系統(tǒng)的控制如下：（1）循環(huán)：當(dāng)集熱器溫度T1高于水箱溫度T2時(shí)，且溫差T1-T2大于5C時(shí)，打開上循環(huán)泵P1，溫差T1-T2小于2C時(shí)關(guān)閉上循環(huán)泵P1。（2）高溫?cái)嗬m(xù)循環(huán)：當(dāng)集熱板溫度T1高于95C時(shí)，上循環(huán)泵P1每循環(huán)10分鐘，停止20分鐘。（3）輔助加熱：當(dāng)集熱水箱內(nèi)的溫度低于設(shè)定溫度45C時(shí)，則啟動(dòng)位于水箱內(nèi)部的電加熱，直到溫度達(dá)到50C關(guān)閉電加熱。（4）管道防凍電熱帶：當(dāng)管路溫度T低于5C時(shí)，電加熱帶開始工作；當(dāng)管路溫度T高于10C時(shí)，停止電加熱。（5）聯(lián)集管防凍循環(huán)：當(dāng)檢測(cè)到集熱器溫度T1低于5C時(shí)，防凍循環(huán)泵P1開始工作；當(dāng)T1高于10C時(shí)，則泵P1停止循環(huán)。系統(tǒng)選用CMS智控系統(tǒng)HYZ-I型控制柜進(jìn)行系統(tǒng)控制及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集，現(xiàn)場(chǎng)控制柜安裝如圖2.2所示，硬件主要由現(xiàn)場(chǎng)控制柜、客戶監(jiān)控中心等部件組成；將輸入信號(hào)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)直接發(fā)送到客戶監(jiān)控中心和公司客服中心，可以設(shè)置短信故障報(bào)警號(hào)碼，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，可以用短信通知用戶系統(tǒng)出現(xiàn)故障。

內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-16-本系統(tǒng)中的水箱與集熱板之間的循環(huán)依靠集熱循環(huán)泵的壓力作用進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)，為了減小循環(huán)泵的工作載荷，方便集熱板內(nèi)部氣體的排氣行程，本系統(tǒng)集熱板的連接方式為串并聯(lián)。集熱器組的連接方式有兩大類，即如圖2.4所示的同程連接和異程連接。同程連接方式下的集熱器內(nèi)部傳熱介質(zhì)水流較穩(wěn)定，異程連接時(shí)應(yīng)該在各組集熱器出口位置增加一個(gè)閘閥，使得各集熱器組的流量大小相等。（a）同程連接（b）異程連接圖2.4集熱器組接管方式為了使集熱板內(nèi)的傳熱介質(zhì)流動(dòng)穩(wěn)定和溫度分布均勻，集熱器采用同程連接方式，如圖2.5所示。圖2.5全玻璃真空管型集熱器安裝圖2.4儲(chǔ)熱水箱的設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，每平方米集熱器產(chǎn)熱水在20～30dmL2/。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，經(jīng)過(guò)計(jì)算，太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)采用1臺(tái)容積為13m的儲(chǔ)熱水箱作為系統(tǒng)的臨時(shí)儲(chǔ)熱部件，水箱現(xiàn)場(chǎng)安裝見(jiàn)圖2.6，其內(nèi)置有3個(gè)3kW的電加熱棒作為輔助電加熱。


本文編號(hào)：3093826