太陽能作為最清潔能源之一,能量巨大、幾乎不受地域限制的特點使其可利用形式多種多樣,其中太陽能通風集熱技術就廣泛應用于綠色建筑方面,并且該技術中伴隨著集熱系統(tǒng)出口空氣的中低溫余熱產出。而基于傳統(tǒng)朗肯循環(huán)、將低沸點有機物代替水蒸汽作為系統(tǒng)循環(huán)工質的有機朗肯循環(huán)系統(tǒng),具有利用中低溫熱源驅動、結構簡單等特點。因此考慮將二者結合應用于綠色建筑,實現(xiàn)光-熱-電的能量轉化,對能量梯級利用、改善能源結構有重要意義。選擇簡單的類太陽能煙囪壁式通風集熱結構與基本有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)配合,由于太陽能輻射強度逐時變化的特點,為了整體系統(tǒng)穩(wěn)定運行,需在兩個系統(tǒng)單元之間增加儲熱裝置。而后根據(jù)傳熱機理與熱力學定律建立相應的數(shù)理模型,其中有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)的計算模型包括熱力學模型與經濟型模型。根據(jù)所建立模型利用FLUENT與MATLAB進行模擬計算,內容包括:太陽能通風集熱系統(tǒng)單元的傾角布置參數(shù)以及基于此布置出口空氣溫度的模擬;有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)中不同工況條件（蒸發(fā)溫度、蒸發(fā)壓力、冷凝溫度等重要運行參數(shù)）引起系統(tǒng)性能（熱力學性能與經濟性能）的變化規(guī)律并進行相應的敏感度分析,得到不同性能優(yōu)化時應優(yōu)先考慮的運行參數(shù)。為進一步優(yōu)化... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省211工程院校985工程院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

常見的綠色建筑

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文-11-圖2-2小型太陽能通風集熱系統(tǒng)結構圖2-3太陽能通風集熱系統(tǒng)結構太陽能通風集熱系統(tǒng)的結構以及熱量傳遞機制如圖2-3所示，根據(jù)此結構建立各位置的能量平衡方程，如下。玻璃板：hhhTATThATtTCVaaep)())((dd1111groundrg,skyrg,ecg,1111+++=IAATTh112ag)(++(2-1)

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文-16-（k）（l）圖2-4各月月平均日輻射量-集熱器傾角關系圖表2-1各月月平均日的最佳傾角月份123456789101112最佳傾角79.5°74.5°66°51°31°19°24.5°43.5°61°72.5°78.5°80.5°通過計算結果可以知道，由于太陽能輻射強度逐時變化的特點導致每時每刻太陽能通風集熱系統(tǒng)收集到的能量都在變化，因此若以收集到的輻射強度最大為參考標準的話，集熱器傾角也應該是時刻變化的，也就是跟蹤式太陽能集熱器。但是本文選取的集熱器為應用于綠色建筑、安裝在房屋壁面的結構，因此安裝時傾角應該固定。所以考慮以集熱器表面全年收集到的太陽能輻射強度最大為標準來進行集熱器傾角的確定。綜合以上原則進一步計算求得，全年平均日輻射量最大時對應的集熱器的最佳傾角為57.5°如圖2-5，此時模擬計算得到太陽輻照強度約為300W/m2。圖2-5全年月平均日輻射量-集熱器傾角關系圖

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]新型相分離冷凝器相變傳熱強化機理研究[J]. 徐進良.  科技資訊. 2016(14)
[4]太陽能光熱低溫利用發(fā)展與研究[J]. 季杰.  新能源進展. 2013(01)
[5]太陽能煙囪發(fā)電技術研究現(xiàn)狀及在建筑中的應用展望[J]. 譚軍毅,姚莉,余國保,劉紅維.  太陽能. 2013(12)
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[7]低溫太陽能熱力發(fā)電有機朗肯循環(huán)工質的選擇[J]. 王輝濤,王華.  動力工程. 2009(03)
[8]我國建筑耗能狀況及有效的節(jié)能途徑[J]. 江億.  暖通空調. 2005(05)
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博士論文
[1]中低溫余熱有機朗肯循環(huán)熱經濟性優(yōu)化及實驗研究[D]. 馮永強.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[2]多種太陽能新技術在示范建筑中的應用研究[D]. 于志.中國科學技術大學 2014
[3]太陽能空氣集熱及雙效集熱模塊的實驗和理論研究[D]. 馬進偉.中國科學技術大學 2013
[4]北方供暖“零煤耗”農宅實現(xiàn)模式與關鍵技術研究[D]. 楊銘.清華大學 2011
[5]太陽能有機朗肯循環(huán)中低溫熱發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)值優(yōu)化及實驗研究[D]. 李晶.中國科學技術大學 2011

碩士論文
[1]建筑中主動應用太陽能煙囪效應的設計策略[D]. 劉舒婷.南京工業(yè)大學 2015
[2]光伏技術在太陽能建筑和工程監(jiān)測系統(tǒng)中的應用研究[D]. 饒力.浙江大學 2007



本文編號：3617202