当前位置: 首页 > 学术论文 > 太阳能 > 正文

全玻璃真空太阳能热水系统在深圳市某高校中的应用研究

关注热度:74   来源:新能源学术论文  作者:王者
相似论文 相关推荐 你可能关注 点击排行 我要评论

【摘要】:建筑能源消耗是世界能源消耗的重要组成部分,能够解决建筑中热水的能耗问题,对缓解能源危机,具有重大的现实意义。深圳市具有丰富的太阳能资源和政策的支持,推广太阳能的热利用,运用太阳能热水系统(solar hot water system,简称SHWS)代替传统的热源生产热水,具有巨大的节能环保意义。首先,本文从太阳能辐射强度计算方法开始,以竖排的全玻璃真空太阳能集热器为研究对象,结合全玻璃真空管的特点,分析吸热管、罩玻璃管、环境以及流体工质之间的传热过程,在国内外计算模型的基础上,建立热阻网络图。通过假设、判定的方法,寻求在出口温度未知的情况下太阳能集热器得热量的计算方法。利用MATLAB软件进行编程计算。然后,本文通过计算不同条件下的真空管的出口温度和集热器的有效得热量,分析安装角度、日照强度、管长对太阳能集热器得热量、真空管出口温度、对流传热热阻的影响。结果表明:倾角越大,出口温度越低,倾角的变化对得热量有一定的影响;随着辐射量的增加,出口温度和得热量都是显著增加;管内流体的对流传热热阻对真空管的得热量起到决定的作用,且倾角的变化对对流传热热阻的影响较大,辐射量的变化对对流传热热阻的影响不大。根据计算结果建议全玻璃真空管的生产长度在1.80m左右,集热器的安装倾角不要超过30°。其次,结合深圳市某高校20层学生公寓的实际用水特点,按照设计规范,完成学生公寓SHWS的设计计算、设备选型、设备布置图和系统原理图。计算太阳能热水系统不同倾角下的太阳能集热单元每月得热量,结合男、女生公寓每月的热水使用负荷的变化,确定当集热器安装倾角为13°时,该20层学生公寓太阳能集热单元有最大的年得热量。男、女生公寓太阳能保证率分别为0.25、0.3。通过分析楼层数与太阳能保证率的关系,确定太阳能保证率的取值与楼层数成反比例关系,与单层建筑面积无关。最后,通过对深圳市某高校20层学生公寓SHWS节能效益分析,系统寿命周期内共节省约601万元,减少二氧化碳排放量6921.4t,结果表明节能减排效果良好。
【关键词】:全玻璃真空太阳能集热器 学生公寓 太阳能热水系统 最佳倾角 太阳能保证率
【学位授予单位】:西安工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TU822
【目录】:
  • 摘要4-5
  • Abstract5-10
  • 1 绪论10-18
  • 1.1 课题研究的背景10-11
  • 1.2 深圳市太阳能资源及应用现状11
  • 1.2.1 深圳市太阳能利用现状11
  • 1.2.2 深圳市太阳能资源11
  • 1.3 太阳能集热器11-13
  • 1.3.1 太阳能集热器的发展现状11-12
  • 1.3.2 全玻璃真空管太阳能集热器12-13
  • 1.4 太阳能热水系统的应用与发展13-14
  • 1.4.1 太阳能热水系统的形式13-14
  • 1.4.2 太阳能热泵技术14
  • 1.5 国内外研究现状14-16
  • 1.5.1 国内研究现状14-15
  • 1.5.2 国外研究现状15-16
  • 1.6 研究目的16
  • 1.7 课题研究内容16-18
  • 2 全玻璃真空集热管内流体流动传热计算方法18-30
  • 2.1 倾斜表面太阳辐射量的计算方法18-20
  • 2.1.1 计算太阳辐射有关的几个角度19
  • 2.1.2 倾斜表面太阳辐射量的计算公式19-20
  • 2.2 全玻璃真空管集热管内流体流动传热过程及计算方法分析20-28
  • 2.2.1 管内自然对流的冷热水循环计算模型21-23
  • 2.2.2 基本假设23-24
  • 2.2.3 传热热阻网络图及计算方法24-28
  • 2.2.4 判定条件28
  • 2.3 计算工具及计算流程28-29
  • 2.4 本章小结29-30
  • 3 计算结果验证及各参数的影响性分析30-42
  • 3.1 倾斜表面太阳辐射量的计算30-32
  • 3.2 计算结果验证及分析32-35
  • 3.3 各参数对集热器性能的影响性分析35-37
  • 3.3.1 倾斜角度对集热器性能的影响35
  • 3.3.2 辐射量对集热器性能的影响35-36
  • 3.3.3 管长对集热器的得热量的影响36-37
  • 3.4 热阻对真空管传热的影响37-38
  • 3.4.1 热阻对传热影响37-38
  • 3.4.2 辐射量和倾角的变化对管内流体对流传热热阻的影响38
  • 3.5 集热器安装的最佳倾角38-40
  • 3.6 本章小结40-42
  • 4 深圳市某高校学生公寓太阳能热水系统的设计42-54
  • 4.1 学生公寓基本情况及设计参数42-43
  • 4.1.1 工程概况42
  • 4.1.2 学生用水特点42-43
  • 4.1.3 供水时间43
  • 4.1.4 设计依据和参数43
  • 4.2 热水量与耗热量的计算43-44
  • 4.3 太阳能集热系统设计44-46
  • 4.3.1 太阳集热器的安装位置和倾角45
  • 4.3.2 集热器前后排的间距45
  • 4.3.3 太阳能集热器总面积的确定45-46
  • 4.3.4 太阳能集热系统循环水泵的选择46
  • 4.4 辅助热源系统设计46-48
  • 4.5 储热水箱和供热水箱的设计48-49
  • 4.6 系统的规划布局49-51
  • 4.7 系统方案和分区51-52
  • 4.7.1 系统方案51
  • 4.7.2 系统分区和系统运行原理图51-52
  • 4.8 系统运行方案52-53
  • 4.9 本章小结53-54
  • 5 太阳能热水系统的参数选定及节能效益分析54-66
  • 5.1 实际安装倾角对系统得热量的影响54-57
  • 5.1.1 集热器安装面积的计算54-56
  • 5.1.2 系统安装倾角的确定56-57
  • 5.2 学生用水变化对热水系统负荷的影响57
  • 5.3 冷水温度和月平均日辐射量对系统设计的影响57-58
  • 5.4 太阳能保证率的计算58-60
  • 5.5 深圳市学生公寓太阳能保证率取值探讨60-62
  • 5.5.1 计算参数取值60-61
  • 5.5.2 太阳能保证率的计算过程61-62
  • 5.6 系统节能效益分析62-64
  • 5.6.1 太阳能热水系统的年节能量62
  • 5.6.2 系统节能效益评估62-63
  • 5.6.3 二氧化碳的减排量63-64
  • 5.7 本章小结64-66
  • 6 结论及展望66-68
  • 6.1 主要结论66-67
  • 6.2 研究过程中存在的问题及展望67-68
  • 参考文献68-74
  • 攻读硕士学位期间发表的学术论文清单74-76
  • 致谢76


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

太阳能玻璃真空集热管热性能评价方法    梁若冰;马良栋;张吉礼;

空气源热泵辅助太阳能热水系统在夏热冬冷地区的运行模拟和应用研究    刘雨曦

小型太阳能空气源热泵联合果蔬干燥系统研究与设计    冯道宁;孙健;李丽;盛金凤;

全玻璃真空管太阳能集热器研究方法概述及计算模型分析    王者;宣永梅;

北方高校学生浴池热水供应方式运行经济技术比较分析    程勃;刘晔;马帅;

新型太阳能空气集热器性能及其在村镇建筑中的应用研究    李博佳

重庆地区夏季太阳能热水应用关键问题研究    戴辉自

U型管式真空集热管传热特性数值研究    赵丹

一种太阳能真空管空气集热器理论与实验研究    李勇

太阳能辅助空气源热泵在生活热水工程中的应用研究    刘丽军

兰州地区村镇住宅太阳能供暖系统设计研究    马晓雪

广州地区太阳能/空气源热泵热水系统性能研究    许鹏鹏

长沙地区太阳能—土壤源热泵热水系统运行模拟研究    邓星勇

太阳能热泵热水装置试验研究与应用分析    李舒宏,武文彬,张小松,殷勇高

小型太阳能生活热水系统综合热价模拟分析    王飞;曹永生;于国清;

太阳能及空气源热泵组合热水系统在建筑中的应用    黄文忠;

热管式真空管太阳能——直热式热泵热水系统设计研究与经济分析    杨文标;

空气源热泵辅助太阳能热水系统在江淮地区的应用潜力研究    彭娇娇;刘光远;从卫民;郑爱青;

家用太阳能热水系统的节能与环境效益分析    于国清;李玉洁;

空气源热泵辅助建筑一体化太阳能热水系统的经济性分析    杨庆;侯军霞;高孟理;郑明权;

空气源热泵热水系统补水方式对机组制热性能系数的影响    黎恢山;江乐新;楼静;张学文;

并联式太阳能热泵热水系统最佳匹配研究    江乐新;楼静;黎恢山;蒋佳利;

阳江凤凰酒店太阳能+热泵集中热水供应系统设计    李云防;唐植孝;

热泵热水系统的研究    史光媛

太阳能热泵热水系统优化设计与经济性分析    杨家兴

太阳能—空气复合热源热泵机组的模拟研究    刘杰

双热源式太阳能热泵及热水系统优化研究    孙琳

太阳能热水系统工程设计分析    葛守峰;杜馨;孙杰;

节能、环保的太阳能热水系统    江莉;

针对医院采用太阳能热水系统的模型分析(英文)    许鹏;高伟俊;堤洋树;玄姬;

江苏省关于加强太阳能热水系统推广应用和管理的通知    

太阳能热水系统在住宅领域的设计选用    郭飞;沈茗茗;方玉妹;方继忠;

云南:新建11层以下住房 必须安置太阳能热水系统    刘娟;

上海市某住宅小区太阳能热水系统方案初评估    李郁武;陈戈;葛曹燕;杨建荣;

与建筑结合太阳能热水系统的标准研究    姚春妮;郝斌;贾春霞;

太阳能热水系统在西山某招待所工程中的应用    李向军;

无锡将强制推广太阳能热水系统    

太阳能热水系统的探讨及在工程设计中的应用    李向军;

住宅太阳能热水系统应用分析及探讨    刘培峰;曹廷涛;

广州地区太阳能热水系统的测试分析    赵立华;王莹;

太阳能热水系统的建筑集成设计初探    匡荛;付哲;

太阳能热水系统在建筑上的应用    孙彦兵;郭红;刘晓涛;

太阳能热水系统在住宅应用中如何实现安全、耐久、经济、适用    赵国华;

平板太阳能热水系统与建筑融合工程案例分析    李恒旺;郭明琪;

浅议民用建筑太阳能热水系统应用技术    曹杨;

太阳能热水系统与城市建筑的一体化    李元哲;许杰;王屹南;

节能型太阳能热水系统的设计与研究    周程生;黄凯旋;李品芳;

江苏明年12层以下新楼盘装太阳能热水系统    王恒志

12层以下住宅须配太阳能热水系统    员娟绸

济南要求新建住宅安装太阳能热水系统    鞠鹏

推广太阳能热水系统    轩闻

湖北住宅须统一装太阳能热水系统    记者 胡贵玉

宁夏:启动太阳能热水系统配置建设    周熙茜

海南省太阳能热水系统建筑应用管理办法    

扶持太阳能热水系统建筑应用    王文

新建住宅均装太阳能热水系统    记者 窦延文

新建六层住宅强制安装太阳能热水系统    记者 王畇

高层住宅太阳能热水系统一体化设计研究    杜晓辉

光伏直驱式太阳能热水系统的理论和实验研究    王艳秋

 
关键词: 全玻璃真空太阳能集热器

[ 学术论文搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 违规举报 ]  [ 关闭窗口 ]

 
相关学术论文推荐
 
0条 [查看全部]  相关评论
 
推荐论文
智能推荐
 
网站首页 | 关于我们 | 联系方式 | 使用协议 | 版权隐私 | 排名推广 | 广告服务 | 积分换礼 | 网站留言