二次換熱式太陽能熱水器的應(yīng)用研究
發(fā)布時間:2021-01-11 02:49
目前,隨著世界經(jīng)濟的快速發(fā)展,傳統(tǒng)能源危機日益嚴峻。加快新能源特別是太陽能的開發(fā)利用力度,已成為我國迫在眉睫的一項任務(wù),F(xiàn)在應(yīng)用最廣泛的全玻璃真空管太陽能集熱器和平板型太陽能集熱器,雖然工藝技術(shù)較為成熟,但都存在集熱效率不高、缺乏儲能設(shè)備,用水清潔度得不到保證等不足之處。因此本文創(chuàng)新性的提出一種融集熱、儲熱、提熱于一體的新型太陽能集熱器概念。這種集熱器采用二次換熱形式,同時利用相變儲能材料將白天吸收的太陽輻射能儲存起來供需要產(chǎn)生熱水時使用。這樣既解決儲能問題,又實現(xiàn)熱水即產(chǎn)即用,從而保證用水的清潔衛(wèi)生。本文以理論結(jié)合實驗的方法,研究了二次換熱式家用太陽能熱水器和儲能式太陽能熱水系統(tǒng)的熱性能。首先,理論分析真空管太陽能集熱器工作原理和太陽能熱儲存原理。其次,通過實驗測試二次換熱式家用太陽能熱水器和儲能式太陽能熱水系統(tǒng)的相關(guān)傳熱參數(shù)。主要包括:真空集熱管內(nèi)傳熱工質(zhì)溫度變化規(guī)律、不銹鋼套筒換熱器換熱性能、二次換熱式家用太陽能熱水器取熱性能、儲能材料相變規(guī)律和溫度場分布、出水水溫變化規(guī)律,以及水流量對銅管換熱性能的影響。實驗結(jié)果表明,第一,用水或乙二醇水溶液作為傳熱工質(zhì),鍍膜真空集熱管作為集熱...
【文章來源】:廣東工業(yè)大學廣東省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
目錄
CONTENTS
第一章 緒論
1.1 引言
1.1.1 太陽能利用的意義
1.1.2 太陽能利用的特點
1.2 中國太陽能集熱器的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀
1.2.1 中國太陽能集熱器的發(fā)展歷程
1.2.2 中國太陽能熱水器的發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 太陽能熱儲存技術(shù)研究
1.4 本研究課題來源及主要研究內(nèi)容
第二章 真空管式太陽能集熱器原理
2.1 真空管太陽集熱器
2.1.1 全玻璃真空管型太陽集熱器
2.1.2 金屬-玻璃真空管型太陽集熱器
2.2 全玻璃真空集熱管的熱性能分析
2.2.1 集熱管的能量平衡方程
2.2.2 投射到集熱管上的總太陽輻照能量
2.2.3 集熱管的熱損失分析
2.2.4 集熱管的有用能量
2.3 集熱器表面的太陽輻射能
2.3.1 太陽常數(shù)
2.3.2 集熱面上太陽入射角的計算
2.3.3 傾斜表面上面太陽輻射量的計算
2.4 太陽能熱水系統(tǒng)概述
2.4.1 自然循環(huán)式太陽能熱水系統(tǒng)
2.4.2 直流式太陽能熱水系統(tǒng)
2.4.3 強制循環(huán)太陽能熱水系統(tǒng)
2.5 本章小結(jié)
第三章 太陽能熱儲存原理
3.1 太陽能顯熱儲存
3.1.1 顯熱儲存的一般原理
3.1.2 液體顯熱儲存
3.1.3 固體顯熱儲存
3.2 太陽能潛熱儲存
3.2.1 潛熱儲存的一般原理
3.2.2 潛熱儲存的優(yōu)點
3.2.3 潛熱儲存系統(tǒng)設(shè)計中存在的問題
3.3 太陽能化學反應(yīng)熱儲存
3.3.1 太陽能化學熱儲存一般原理
3.3.2 可逆化學反應(yīng)儲熱的優(yōu)點
3.3.3 可逆化學反應(yīng)儲熱主要缺點
3.4 本章小結(jié)
第四章 間接式家用全玻璃真空管太陽能集熱器設(shè)計和實驗研究
4.1 熱負荷的計算
4.2 采光面積的計算
4.3 換熱器設(shè)計
4.4 間接式家用全玻璃真空管太陽能集熱器實驗方案
4.5 不同方案系統(tǒng)實驗研究
4.5.1 方案一實驗研究
4.5.2 方案二實驗研究
4.5.3 方案三實驗研究
4.6 本章小結(jié)
第五章 儲能式太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計和實驗研究
5.1 系統(tǒng)設(shè)計方案
5.2 熱水系統(tǒng)負荷計算
5.3 采光面積的計算
5.4 儲能材料的確定
5.5 換熱器及儲能箱設(shè)計
5.6 儲能式太陽能熱水系統(tǒng)實驗方案
5.7 系統(tǒng)平均日效率和平均熱損系數(shù)的測定
5.7.1 系統(tǒng)平均日效率測定
5.7.2 系統(tǒng)平均熱損系數(shù)測定
5.8 系統(tǒng)集熱性能實驗研究
5.9 系統(tǒng)取熱性能實驗研究
5.10 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]某綜合工區(qū)綜合樓的太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計[J]. 閆利. 制冷空調(diào)與電力機械. 2010(03)
[2]家用太陽能熱水器水管的排空防凍措施[J]. 張正本. 太陽能. 2010(03)
[3]熱二極管在儲能式太陽熱水器中的應(yīng)用研究[J]. 鐘浩元,張仁元,史保新,李石棟,劉良德. 廣東工業(yè)大學學報. 2010(01)
[4]對家用真空玻管集熱式太陽能熱水器性能的研究與探討[J]. 李光華. 家電科技. 2010(02)
[5]太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計[J]. 關(guān)寶玲. 廣東建材. 2009(12)
[6]玻璃真空管內(nèi)插熱管式太陽熱水系統(tǒng)熱性能研究[J]. 閆素英,田瑞,于文艷,后尚,張麗娜. 太陽能學報. 2009(08)
[7]夏熱冬暖地區(qū)強制間接循環(huán)太陽能熱水系統(tǒng)[J]. 周智勇,彭三兵,付祥釗,何華. 煤氣與熱力. 2009(08)
[8]太陽能熱水系統(tǒng)在住宅中的應(yīng)用[J]. 李槿,劉洪彬. 山西建筑. 2009(23)
[9]相變儲能技術(shù)的研究和發(fā)展[J]. 梁辰,閆全英. 建筑節(jié)能. 2007(12)
[10]家用太陽能熱水器使用中存在的問題及解決方法[J]. 趙磊,李滿. 建筑節(jié)能. 2007(11)
本文編號:2969927
【文章來源】:廣東工業(yè)大學廣東省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
目錄
CONTENTS
第一章 緒論
1.1 引言
1.1.1 太陽能利用的意義
1.1.2 太陽能利用的特點
1.2 中國太陽能集熱器的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀
1.2.1 中國太陽能集熱器的發(fā)展歷程
1.2.2 中國太陽能熱水器的發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 太陽能熱儲存技術(shù)研究
1.4 本研究課題來源及主要研究內(nèi)容
第二章 真空管式太陽能集熱器原理
2.1 真空管太陽集熱器
2.1.1 全玻璃真空管型太陽集熱器
2.1.2 金屬-玻璃真空管型太陽集熱器
2.2 全玻璃真空集熱管的熱性能分析
2.2.1 集熱管的能量平衡方程
2.2.2 投射到集熱管上的總太陽輻照能量
2.2.3 集熱管的熱損失分析
2.2.4 集熱管的有用能量
2.3 集熱器表面的太陽輻射能
2.3.1 太陽常數(shù)
2.3.2 集熱面上太陽入射角的計算
2.3.3 傾斜表面上面太陽輻射量的計算
2.4 太陽能熱水系統(tǒng)概述
2.4.1 自然循環(huán)式太陽能熱水系統(tǒng)
2.4.2 直流式太陽能熱水系統(tǒng)
2.4.3 強制循環(huán)太陽能熱水系統(tǒng)
2.5 本章小結(jié)
第三章 太陽能熱儲存原理
3.1 太陽能顯熱儲存
3.1.1 顯熱儲存的一般原理
3.1.2 液體顯熱儲存
3.1.3 固體顯熱儲存
3.2 太陽能潛熱儲存
3.2.1 潛熱儲存的一般原理
3.2.2 潛熱儲存的優(yōu)點
3.2.3 潛熱儲存系統(tǒng)設(shè)計中存在的問題
3.3 太陽能化學反應(yīng)熱儲存
3.3.1 太陽能化學熱儲存一般原理
3.3.2 可逆化學反應(yīng)儲熱的優(yōu)點
3.3.3 可逆化學反應(yīng)儲熱主要缺點
3.4 本章小結(jié)
第四章 間接式家用全玻璃真空管太陽能集熱器設(shè)計和實驗研究
4.1 熱負荷的計算
4.2 采光面積的計算
4.3 換熱器設(shè)計
4.4 間接式家用全玻璃真空管太陽能集熱器實驗方案
4.5 不同方案系統(tǒng)實驗研究
4.5.1 方案一實驗研究
4.5.2 方案二實驗研究
4.5.3 方案三實驗研究
4.6 本章小結(jié)
第五章 儲能式太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計和實驗研究
5.1 系統(tǒng)設(shè)計方案
5.2 熱水系統(tǒng)負荷計算
5.3 采光面積的計算
5.4 儲能材料的確定
5.5 換熱器及儲能箱設(shè)計
5.6 儲能式太陽能熱水系統(tǒng)實驗方案
5.7 系統(tǒng)平均日效率和平均熱損系數(shù)的測定
5.7.1 系統(tǒng)平均日效率測定
5.7.2 系統(tǒng)平均熱損系數(shù)測定
5.8 系統(tǒng)集熱性能實驗研究
5.9 系統(tǒng)取熱性能實驗研究
5.10 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]某綜合工區(qū)綜合樓的太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計[J]. 閆利. 制冷空調(diào)與電力機械. 2010(03)
[2]家用太陽能熱水器水管的排空防凍措施[J]. 張正本. 太陽能. 2010(03)
[3]熱二極管在儲能式太陽熱水器中的應(yīng)用研究[J]. 鐘浩元,張仁元,史保新,李石棟,劉良德. 廣東工業(yè)大學學報. 2010(01)
[4]對家用真空玻管集熱式太陽能熱水器性能的研究與探討[J]. 李光華. 家電科技. 2010(02)
[5]太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計[J]. 關(guān)寶玲. 廣東建材. 2009(12)
[6]玻璃真空管內(nèi)插熱管式太陽熱水系統(tǒng)熱性能研究[J]. 閆素英,田瑞,于文艷,后尚,張麗娜. 太陽能學報. 2009(08)
[7]夏熱冬暖地區(qū)強制間接循環(huán)太陽能熱水系統(tǒng)[J]. 周智勇,彭三兵,付祥釗,何華. 煤氣與熱力. 2009(08)
[8]太陽能熱水系統(tǒng)在住宅中的應(yīng)用[J]. 李槿,劉洪彬. 山西建筑. 2009(23)
[9]相變儲能技術(shù)的研究和發(fā)展[J]. 梁辰,閆全英. 建筑節(jié)能. 2007(12)
[10]家用太陽能熱水器使用中存在的問題及解決方法[J]. 趙磊,李滿. 建筑節(jié)能. 2007(11)
本文編號:2969927
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/xnylw/2969927.html
最近更新
教材專著