太陽能在當前的社會有著廣泛的應用，其作為潔凈的可再生能源有著獨特的優(yōu)勢與應用前景。由于其在時間分布上具有不平衡性，因此我們對太陽能儲熱進行研究，提出采用地埋儲熱水箱來打破太陽能分布在時間上的不平衡性。到目前為止，針對該方面的并不充分，尤其是對于地下儲熱水箱散熱的特性。鑒于此，本文提出將自然對流系數(shù)折算成導熱系數(shù)，并利用模擬的方法對地埋儲熱水箱溫降規(guī)律進行模擬。進行的主要工作如下 本文分析了太陽能熱水系統(tǒng)的運行理論基礎，提出了地下儲熱水箱的物理模型以及數(shù)學模型，從理論上分析了儲熱水箱地下?lián)Q熱的特性。為了弄清楚地下?lián)Q熱的規(guī)律，本文利用FLUENT軟件來模擬地下?lián)Q熱，但是由于存在自然對流換熱，使得模擬的效率非常低，因此提出了將自然對流細算折算為導熱系數(shù)，提高了模擬的效率，并對模型進行了模擬，對比模擬結果，此方法的可靠性較高。 鑒于目前對于地埋儲熱水箱的地下?lián)Q熱研究較少，本文對9種不同體積的地埋儲熱水箱，并且選取不同尺寸的保溫層厚度進行模擬，說明了地埋儲熱水箱的溫降規(guī)律，為在湖南地區(qū)采用本系統(tǒng)提供了有效的依據(jù)。本文對模擬所得的結果進行進一步的分析，得出了不同體積的儲熱水箱在保證生活熱水溫度的情況下最佳的保溫層厚度，為具體的工程應用提供了有益的依據(jù)。 在本文最后分析了跨季節(jié)系統(tǒng)的經(jīng)濟性和環(huán)境效益，說明其具有較強的競爭力，為推廣使用起到有力的支撐作用。
【學位單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2012
【中圖分類】：TK519
【部分圖文】：

1.2.2 CSHPSS 系統(tǒng)的介紹一般普通的 CSHPSS 系統(tǒng)主要是由太陽集熱器、供熱中心、蓄熱裝置、供熱水網(wǎng)以及熱力交換站等組成的，如圖 1.1 所示[19]。簡單的分析 CSHPSS 系統(tǒng)的運行原理：在夏天的時候，冷水與太陽能集熱器接收的太陽能充分換熱后成為熱水，一方面熱水直接提供給用戶使用，另外一方面，多余的太陽能就被儲存在儲熱裝置中。在冬季，太陽能熱水系統(tǒng)無法處理足夠的熱水時，儲存起來的太陽能就可以用來處理熱水，熱水在經(jīng)由系統(tǒng)的供熱管道輸送到供熱中心，再輸送到各個用戶。系統(tǒng)中還配有輔助加熱裝置，這是為了以防萬一，如果儲存的熱量不以處理足夠的熱水，那么就可以由輔助熱源進行熱量補充。由這個運行的過程可以看出，CSHPSS 系統(tǒng)在很大程度上實現(xiàn)了太陽能跨季節(jié)使用的目標，也在一定程度上實現(xiàn)了太陽能的高效利用。

表 2.1 8-12 月各月份平均太陽高度角 α（°）8 9 10 11 14.1 2.8 -8.9 -18.6 0.91 0.81 0.67 0.53 65.1 53.7 42 32.3 表 2.2 8-12 月各月份太陽日照時間 Δt（h）8 9 10 11 14.5 13.6 11.0 9.9 輻射的直射強度陽輻射強度的時候，考慮了不同的區(qū)域在相同的條件下，在計算中引入了大氣透過率這一參數(shù)，它隨著區(qū)域的不同而

gF =0.5(1-cosS)（ 為集熱器的傾角。輻射強度可用下式計算：dg g g DN DN s g g DN sI = ρ F (C I + I sin α ) = ρ F I (C +sin α)（地面反射率，隨地面情況和入射角（太陽光和地面法線之間的夾上結果既可以得任意平面接受太陽總輻射的強度：B D B ds dgI = I + I = I + I + I（板式太陽能集熱器板式太陽能集熱器介紹陽輻射轉化為熱能的裝置就是太陽能集熱器。太陽能集熱器的特陽輻射的能量通過量確定的，太陽輻射的能量通過量一般最2，而且是變化的。

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本文編號：2815376