【摘要】：太陽能在云南的利用已較為普遍,但存在規(guī)模小、集熱效率低的缺陷,這將產(chǎn)生占地面積大,土地使用成本高,影響景觀等問題,成為以太陽能為主體的集中供熱技術(shù)的推廣技術(shù)瓶頸。本文對一種內(nèi)聚光熱管式真空管型的太陽能集中供熱系統(tǒng)的集熱參數(shù)進行了研究,為該系統(tǒng)進一步擴大提供了設(shè)計參數(shù)。 課題組前期已對云南省工業(yè)園區(qū)的能耗進行了調(diào)研和分析,同時進行了實驗研究,研究結(jié)果表明在云南省發(fā)展以太陽能資源為主的多能源互補分布式系統(tǒng)具有積極的意義。本實驗總結(jié)前期的研究成果和存在的問題,并進行進一步優(yōu)化研究。本研究的主要內(nèi)容是太陽能集中供熱系統(tǒng)集熱參數(shù)的研究,包括年集熱量,單位面積集熱量及其影響因素等；保溫參數(shù),如單位面積熱損失和儲熱水箱溫度的變化等；以及運營工況(工況的季節(jié)變化,主要反應(yīng)在集熱量的變化,單位面積集熱量的變化上等,以及保溫的效果的變化,系統(tǒng)能耗的變化等)；在操作時應(yīng)注意的事項；經(jīng)濟效益分析等方面。 1.系統(tǒng)集熱效率的研究 通過研究得到,系統(tǒng)年平均集熱效率為0.6916。集熱系統(tǒng)的影響因素實驗結(jié)果表明,光照強度,相對風(fēng)速,云量,流體入口溫度和平均環(huán)境溫度對系統(tǒng)集熱效率均有一定的影響。集熱效率隨著光照強度和平均環(huán)境溫度的增加而增加,隨著相對風(fēng)速和云量的增加而減小,隨著流體入口溫度的增加呈現(xiàn)出先增加然后減小的變化規(guī)律。 2.系統(tǒng)儲熱水箱的保溫性能研究 本研究中儲熱水箱采用HDG組合式水箱,中間保溫層為80mm厚聚氨酯保溫塊。本實驗儲熱水箱每小時水溫下降為1.11℃,蓄熱水箱的平均熱損失僅為1.56%,單位時間熱損失量為50.34kJ/min,水箱的保溫效果較好。 3..熱水供應(yīng)溫度研究 系統(tǒng)全年熱水供應(yīng)溫度在50-80℃之間,水箱供水溫度約56%穩(wěn)定在50～60℃之間,60℃以上的高達44%,其中約30%在60～70℃之間,70℃以上的為13%左右。全年熱水使用量為767.4m3,平均每天熱水使用量為2.10m3,整體供水狀況穩(wěn)定良好。 4.系統(tǒng)加熱速度實驗 研究表明,隨著加熱溫度的上升,每升高10℃所需要的加熱時間逐漸減小,加熱速度逐漸增大。系統(tǒng)的加熱速度平均為0.51℃/min,每升高10℃,平均用時21.82min。 5.經(jīng)濟效益分析 本實驗通過對太陽能集中供熱系統(tǒng)在運行費用、初投資、使用壽命以及節(jié)能方面進行詳細(xì)分析。本系統(tǒng)每年可提供的有效得熱量為157233MJ,與其他熱源方式相比,投資回收期短,具有較高的經(jīng)濟可行性。 6.減排效益分析 通過對本系統(tǒng)減排效益分析,得到系統(tǒng),年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤為3.729t；在15年內(nèi),C02、NOx、SO2、煙塵的減排量分別為186.87t、0.73t、1.34t、2.24t。 7.系統(tǒng)的安全性和耐久性評價 系統(tǒng)的安全性和耐久性符合GBT50604-2010《民用建筑太陽能熱水系統(tǒng)評價標(biāo)準(zhǔn)》的相關(guān)規(guī)定。 本課題在前期研究的基礎(chǔ)上,在實際運營工況條件下,對內(nèi)聚光熱管式真空管太陽能集中供熱系統(tǒng)集熱參數(shù)進行實驗研究,其研究結(jié)果更具實際參考價值,對于在云南省推廣利用太陽能資源具有的重要意義。
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【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TU833

【參考文獻】

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本文編號：2291522