【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展,工業(yè)化進(jìn)程加速,使得建筑、工業(yè)與交通的能耗隨之上升,帶來(lái)了全球化石能源日益枯竭的挑戰(zhàn),而利用清潔、無(wú)污染的太陽(yáng)能為建筑采暖系統(tǒng)提供熱能是減少建筑總能耗的有效途徑之一,尤其在太陽(yáng)能資源豐富的我國(guó)西北寒冷地區(qū)開(kāi)展太陽(yáng)能建筑采暖技術(shù)研究的意義不言而喻。傳統(tǒng)使用的平板集熱器、真空管集熱器等在寒冷地區(qū)冬季運(yùn)行中存在集熱溫度低、易爆管、集熱效率低以及集熱面積要求大等缺點(diǎn),而利用新型聚光集熱技術(shù)可以改善上述太陽(yáng)能集熱裝置存在的弊端,鑒于此,本文提出了一種集熱溫度高、對(duì)跟蹤精度要求低且可吸收部分散射光的用于建筑采暖的槽式復(fù)合拋物面聚光集熱裝置,該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于維護(hù),集熱效率高,可用于寒冷地區(qū)節(jié)能建筑采暖中。本文介紹了用于建筑采暖的槽式復(fù)合拋物面聚光集熱裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理,利用光學(xué)仿真軟件對(duì)聚光器的光學(xué)性能進(jìn)行了計(jì)算和分析,得到了不同入射偏角和接收器安裝偏角對(duì)聚光器聚光性能的影響機(jī)理。結(jié)果表明,當(dāng)入射偏角α為6°時(shí),聚光器的聚光效率為66.99%,當(dāng)板式接收體安裝偏角γ為80°時(shí),聚光器的聚光效率仍達(dá)到了85.71%。基于光學(xué)分析結(jié)果,在內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特市搭建了槽式復(fù)合拋物面聚光性能測(cè)試試驗(yàn)臺(tái),為了測(cè)試復(fù)合拋物面聚光集熱器的光熱性能,將裝置安裝在獨(dú)立節(jié)能建筑的屋頂平面上。結(jié)果表明,在晴天太陽(yáng)光正入射時(shí),聚光器進(jìn)出口油溫溫升最大約為20℃;多云天氣條件下,隨著太陽(yáng)輻照度的變化,聚光器出口導(dǎo)熱油油溫變化相對(duì)平緩,在不同安裝傾角條件下,正入射時(shí)槽式復(fù)合拋物面聚光器進(jìn)出口油溫溫差可達(dá)到20.72℃。搭建槽式復(fù)合拋物面聚光集熱太陽(yáng)能建筑采暖系統(tǒng)性能測(cè)試臺(tái),研究集熱循環(huán)管路中導(dǎo)熱油質(zhì)量流量對(duì)系統(tǒng)集熱效率的影響,并對(duì)連續(xù)運(yùn)行工況下系統(tǒng)的各測(cè)點(diǎn)溫度以及建筑內(nèi)室溫進(jìn)行監(jiān)測(cè)。結(jié)果表明,隨著循環(huán)管路中導(dǎo)熱油質(zhì)量流量的增加,系統(tǒng)光熱轉(zhuǎn)換效率呈減小趨勢(shì)。在系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行工況中,當(dāng)電輔助關(guān)閉情況下,所測(cè)試建筑室內(nèi)溫度夜間最高約為16.85℃,最后對(duì)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性展開(kāi)分析,系統(tǒng)投資回收周期約為11年。
【圖文】：

太陽(yáng)能資源豐富，據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)各地能夠接收到的太陽(yáng)7-837kJ/cm2·a，全國(guó)太陽(yáng)能平均總輻射量能達(dá)到 1500kW/h·m-2具有以下特點(diǎn)：太陽(yáng)輻照度值最高的地區(qū)與太陽(yáng)輻照度值最低；北緯 30°太陽(yáng)輻照度值最低，太陽(yáng)輻照度隨緯度增加而增總量，西部高海拔地區(qū)明顯高于東部低海拔地區(qū)，具體分布如原大部分地區(qū)的總輻射量和日照時(shí)數(shù)均高于全國(guó)其他區(qū)域，是富的地區(qū)；而四川盆地屬于太陽(yáng)能資源較貧瘠地區(qū)；全國(guó)太陽(yáng)表 1-1。認(rèn)識(shí)到太陽(yáng)能是清潔環(huán)保的能源，但是既要方便又要經(jīng)濟(jì)地大件容易的事，這也是為什么人類(lèi)棄它不用而使用化石能源的原MW 的能量，被地球攔截到的部分是 1.7×1020kW，粗略地說(shuō)，量，在夏季中午時(shí)大約為 1000W/m2，可見(jiàn)地球表面上的太陽(yáng)到晝夜、季節(jié)、緯度、海拔高度、氣候等因素影響。因此，太換等技術(shù)倍受?chē)?guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)注。

[50]在北塞浦路斯建造了一個(gè)利用太陽(yáng)能供電、供暖、建筑，結(jié)果顯示其光伏并網(wǎng)、采暖及熱水都是相對(duì)經(jīng) J.Y 等人[51]對(duì)中國(guó)北方城市大連一棟被動(dòng)式太陽(yáng)能建通過(guò)對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出了關(guān)于太陽(yáng)輻照強(qiáng)度函數(shù)關(guān)系式，為后續(xù)被動(dòng)太陽(yáng)能建筑采暖提供了寶貴hi[52]所提出的一種混合太陽(yáng)能空氣加熱建筑采暖的系通過(guò)測(cè)試得到室內(nèi)溫度可達(dá)到 17℃，表明該建筑熱了主動(dòng)式太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)和普通建筑采暖系統(tǒng)，得到濕度以及平均輻射度的數(shù)據(jù)，得出改造后的建筑相比.4℃。季杰[54]試驗(yàn)測(cè)試了由他提出的一種與建筑一體統(tǒng)，房間平均溫度達(dá)到 24.7℃，相對(duì)環(huán)境的平均溫升由主動(dòng)采暖的太陽(yáng)炕系統(tǒng)和被動(dòng)采暖的太陽(yáng)能集熱炕系統(tǒng)，通過(guò)測(cè)試在不同時(shí)間段運(yùn)行后，，得出當(dāng)系統(tǒng)蓄熱優(yōu)勢(shì)，整體溫度變化平緩。
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TK513.1

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王銀峰;陳海軍;張?chǎng)?金麗珠;馬婷婷;朱躍釗;;跟蹤式CPC熱管真空管集熱器聚光及集熱特性[J];太陽(yáng)能學(xué)報(bào);2015年11期

2 侯靜;鄭宏飛;常澤輝;于苗苗;;一種復(fù)合拋物面槽式太陽(yáng)能聚光集熱器的性能研究[J];可再生能源;2015年07期

3 錢(qián)裕;朱躍釗;王銀峰;陳海軍;;雙軸跟蹤槽式太陽(yáng)能集熱器實(shí)驗(yàn)研究[J];熱能動(dòng)力工程;2015年04期

4 王金平;王軍;張耀明;畢小龍;;槽式太陽(yáng)能聚光集熱器傳熱特性分析[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2015年07期

5 馬炎;陳海軍;錢(qián)裕;王銀峰;馬婷婷;朱躍釗;;雙軸跟蹤槽式太陽(yáng)能集熱器性能試驗(yàn)[J];熱力發(fā)電;2015年01期

6 雷鵬;賴(lài)君淵;馬炯;金鵬;;基于復(fù)合拋物面的新型三維光伏聚光器[J];可再生能源;2013年10期

7 孟鯉;朱躍釗;楊謀存;陳海軍;;7m~2多槽式CPC聚光集熱裝置性能研究[J];熱能動(dòng)力工程;2013年05期

8 閆云飛;張智恩;張力;代長(zhǎng)林;;太陽(yáng)能利用技術(shù)及其應(yīng)用[J];太陽(yáng)能學(xué)報(bào);2012年S1期

9 張業(yè)強(qiáng);吳玉庭;馬重芳;熊亞選;;槽式太陽(yáng)能真空集熱管的熱損失測(cè)量[J];化工學(xué)報(bào);2011年S1期

10 季杰;羅成龍;孫煒;何偉;裴剛;韓崇巍;;一種新型的與建筑一體化太陽(yáng)能雙效集熱器系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究[J];太陽(yáng)能學(xué)報(bào);2011年02期

本文編號(hào)：2647766