本文選題：太陽能熱水系統(tǒng)　切入點：設(shè)計參數(shù)　出處：《西南交通大學》2015年碩士論文

【摘要】：能源短缺、環(huán)境污染與氣候變暖已成為制約我國經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的主要矛盾,以太陽能為代表的新能源的開發(fā)與利用受到越來越多的關(guān)注。目前,與太陽能熱水工程設(shè)計相關(guān)的一些關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)存在一定的缺陷與不足。論文結(jié)合四川省工程建設(shè)地方標準《民用建筑太陽能熱水系統(tǒng)評價標準》的制訂,吸收國內(nèi)外相關(guān)的科研成果及工程實踐經(jīng)驗,對相關(guān)的設(shè)計參數(shù)進行研究和優(yōu)化。研究成果對于發(fā)揮太陽能熱水系統(tǒng)優(yōu)勢、減少輔助能源消耗、提高系統(tǒng)經(jīng)濟性與可靠性具有重要的現(xiàn)實意義。首先,采用動態(tài)理論計算方法,建立了太陽能熱水系統(tǒng)簡化計算模型,并利用TRNSYS驗證簡化模型的準確性。其次,利用簡化計算模型,采用單一變量原則分析集熱器面積、水箱容積、集熱循環(huán)泵流量對集熱器最佳傾角變化規(guī)律的影響,集熱器面積相對于另外兩個因素對傾角的變化影響較大。在此基礎(chǔ)上通過合理的年太陽能保證率確定集熱器面積,以年輔熱量最小原則確定與集熱器面積匹配的最佳傾角,以太陽輻射與熱水負荷季節(jié)性差異明顯的三地為例進行模擬計算。結(jié)果表明,對集熱與供熱分時段運行的熱水系統(tǒng),太陽輻射與熱水負荷的季節(jié)性差異是集熱器面積與最佳傾角的決定性因素；當太陽輻射與熱水負荷變化趨勢相反,最佳傾角隨集熱器面積增大而增大；當太陽輻射與熱水負荷變化趨勢相近,最佳傾角基本不變。另外,基于TRNSYS建立了雙水箱太陽能輔助燃氣鍋爐熱水系統(tǒng)仿真模型,結(jié)合用水特點提出了相應(yīng)的控制策略,使其能滿足用戶末端的用水需求。通過仿真模型,對熱水系統(tǒng)的泵流量、鍋爐功率、集熱器傾角等主要設(shè)計參數(shù)進行組合優(yōu)化,對設(shè)計參數(shù)變化影響系統(tǒng)運行工況的原因進行分析。結(jié)果表明：當集熱器面積一定時,集熱循環(huán)泵的最佳流量隨雙水箱容積增大而減小；當雙水箱容積一定時,集熱循環(huán)泵的最佳流量隨集熱器面積增大而增大；無論何種模式,負荷側(cè)循環(huán)泵的最佳流量均保持不變；選擇合適額定功率的輔熱鍋爐能同時滿足經(jīng)濟性與用水可靠性；相對于雙水箱容積,集熱器面積對太陽能保證率的影響更大；與簡化模型類似,特定地區(qū)的集熱器的最佳傾角仍有隨集熱器面積增加而增大的趨勢；確定了雙水箱的最佳容積配比。最后,為了更全面、科學地選擇太陽能保證率,綜合考慮經(jīng)濟、能效、環(huán)保、安全與維護、用水可靠性等因素,建立多層次結(jié)構(gòu)評價模型。采用綜合集成的思想,利用基于灰色關(guān)聯(lián)分析的TOPSIS排序法,以相對貼近度最小為評價標準,對太陽能保證率進行方案選優(yōu),并給出了計算實例。該模型可為實際工程的設(shè)計與評價提供新的方法和途徑。
[Abstract]:Energy shortage , environmental pollution and global warming have become the main contradiction which restricts the sustainable development of China ' s economy and society , and the development and utilization of new energy resources represented by solar energy is more and more concerned .
When the solar radiation and the hot water load change , the optimum inclination angle increases with the increase of the area of the heat collector ;
In addition , based on TRNSYS , a simulation model of hot water system for solar auxiliary gas boiler with double water tank is established , and the corresponding control strategy is put forward based on TRNSYS . The main design parameters such as pump flow rate , boiler power and heat collector inclination angle of the hot water system are optimized .
when the volume of the double water tank is certain , the optimal flow rate of the heat collecting circulating pump increases with the area of the heat collector ;
regardless of the mode , the optimal flow rate of the load - side circulating pump is kept unchanged ;
the auxiliary heat boiler with proper rated power can meet the economic and water reliability at the same time ;
Compared with the volume of the double water tank , the influence of the area of the heat collector on the solar assurance ratio is greater ;
Similar to the simplified model , the optimum inclination angle of the heat collector in a specific area still has a tendency to increase with the increase of the area of the heat collector ;
The optimal volume proportion of the double water tank is determined . Finally , in order to select the solar energy guarantee rate more comprehensively and scientifically , the multi - level structure evaluation model is established with the consideration of factors such as economy , energy efficiency , environmental protection , safety and maintenance , water reliability and so on .

【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TU822;TU18

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 喻勇;高巖;張廣宇;藺新星;高藝珂;;太陽能集熱系統(tǒng)流量優(yōu)化研究[J];建筑科學;2014年06期

2 唐潤生,呂恩榮;集熱器最佳傾角的選擇[J];太陽能學報;1988年04期

相關(guān)碩士學位論文 前2條

1 馬文瑞;太陽能熱泵供暖系統(tǒng)運行優(yōu)化研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2011年

2 劉繼者;熱管平板式太陽能集熱器和太陽能熱水系統(tǒng)的研究[D];天津大學;2007年

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本文編號：1705958