北方軍事庫房太陽能熱風(fēng)供暖特性模擬研究
本文選題:軍事庫房 切入點:太陽能供暖 出處:《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:我國北方偏遠地區(qū)軍事建筑供暖主要以煤、柴油等化石能源為主,落后的供暖技術(shù)和偏低的利用效率不僅增加能源消耗量,而且影響部隊的能源保障安全,這不滿足我軍節(jié)約型、環(huán)保型營區(qū)的建設(shè)要求。我國北方大部分地區(qū)的太陽能資源較為豐富,因此可以利用這些地區(qū)的太陽能資源優(yōu)勢,大力發(fā)展冬季太陽能供暖。本文針對北方地區(qū)軍事庫房建筑冬季供暖問題,提出了適用于這類建筑的太陽能空氣集熱供暖系統(tǒng)。該系統(tǒng)形式簡單、運轉(zhuǎn)部件少、使用壽命長,解決了軍事庫房冬季供暖問題,做到營區(qū)與環(huán)境的和諧共處、永續(xù)發(fā)展,對提高軍隊的能源保障能力至關(guān)重要。首先,本文研究了我國北方軍事庫房的供暖特點和供暖現(xiàn)狀,分析利用可再生能源供暖的必要性,提出太陽能空氣集熱器與燃氣空氣加熱器聯(lián)合供暖系統(tǒng),闡述了該系統(tǒng)的工作原理,并對各部件進行了選型計算。為最大化利用太陽能資源和提高供暖效率,本文為該系統(tǒng)設(shè)計了共8種運行模式,分別是太陽能同時供暖和蓄熱模式、太陽能單獨供暖模式、太陽能和燃氣供暖模式、卵石蓄熱床獨立供暖模式、卵石蓄熱床和燃氣加熱器供暖模式、燃氣加熱器獨立供暖模式、太陽能單獨蓄熱模式和系統(tǒng)停止模式。其次,通過模擬的方法對該系統(tǒng)的運行特性及供暖效果進行研究。結(jié)合相關(guān)理論知識,建立太陽能熱風(fēng)供暖系統(tǒng)各部件的數(shù)學(xué)模型,利用TRNSYS軟件分別對常規(guī)太陽能供暖系統(tǒng)和太陽能空氣集熱器與燃氣加熱器聯(lián)合供暖系統(tǒng)進行模擬。對比研究了太陽輻射強度、有效集熱量、熱負荷、太陽能保證率、集熱器性能、室內(nèi)溫度、卵石蓄熱床溫度等參數(shù)的變化規(guī)律。最后,對卵石蓄熱床進行了優(yōu)化,計算在不同條件下該系統(tǒng)相比無蓄熱設(shè)備熱風(fēng)供暖系統(tǒng)的年平均凈收益,確定系統(tǒng)最佳的蓄熱體積。并分析了優(yōu)化后系統(tǒng)的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
[Abstract]:The heating of military buildings in remote areas of northern China is dominated by fossil energy such as coal and diesel. The backward heating technology and low utilization efficiency not only increase the energy consumption, but also affect the energy security of the troops. This does not meet the requirements of our army for the construction of energy-saving and environment-friendly camps. Most areas in northern China are rich in solar energy resources, so they can take advantage of the advantages of solar energy resources in these areas. In view of the winter heating problem of military storehouse buildings in northern China, a solar air heating system suitable for this kind of buildings is put forward in this paper. The system has the advantages of simple form, few operating parts and long service life. The heating problem of military storehouse in winter is solved, and the harmonious coexistence of camp area and environment and sustainable development are very important to improve the energy support ability of military. Firstly, this paper studies the heating characteristics and heating status of military warehouse in northern China. This paper analyzes the necessity of using renewable energy for heating, puts forward the combined heating system of solar air collector and gas air heater, and expounds the working principle of the system. In order to maximize the utilization of solar energy resources and improve heating efficiency, this paper designs a total of eight operation modes for the system, which are solar energy heating and heat storage mode, solar energy alone heating mode. Solar energy and gas heating mode, cobble regenerative bed independent heating mode, pebble regenerative bed and gas heater heating mode, gas heater independent heating mode, solar energy alone heat storage mode and system stopping mode. The operation characteristics and heating effect of the system are studied by simulation method. Combined with relevant theoretical knowledge, the mathematical model of each component of solar hot air heating system is established. The conventional solar heating system and the combined solar air collector and gas heater heating system were simulated by TRNSYS software. The solar radiation intensity, effective heat collection, heat load and solar energy guarantee rate were compared and studied. The performance of collector, indoor temperature, cobblebed temperature and other parameters are changed. Finally, the cobblestone regenerator is optimized, and the annual average net income of the system compared with the hot-air heating system without regenerative equipment is calculated under different conditions. The optimal heat storage volume of the system is determined, and the economic and environmental benefits of the optimized system are analyzed.
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TU832;TU18
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本文編號:1634912
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