儲能型空氣平板集熱器的實(shí)驗(yàn)與傳熱分析
發(fā)布時間:2023-01-08 18:52
儲能型空氣平板集熱裝置利用其自身結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)久耐用和性價比優(yōu)異的特點(diǎn),常常用在室內(nèi)熱通風(fēng),干燥除濕或結(jié)合空氣源熱泵進(jìn)行聯(lián)合供熱,也被廣泛使用在新型節(jié)能墻體建筑材料;太陽能因其來源清潔無害,儲量巨大且可持續(xù)性強(qiáng)的特點(diǎn)常作為新能源開發(fā)與利用,但隨晝夜和季節(jié)變化都會出現(xiàn)間歇性,結(jié)合相變儲能技術(shù)的潛熱高儲能密度,放熱過程平穩(wěn)易控制的特點(diǎn),在白天太陽能充足時進(jìn)行能量收集,夜間釋放達(dá)成緩解太陽能的間歇缺點(diǎn)的目的,相變材料(Phase Change Material,PCM)的低導(dǎo)熱系數(shù),限制光熱轉(zhuǎn)化后的熱量傳遞,熱量不能有效存儲會造成不必要的熱損,嚴(yán)重影響儲熱與散熱過程,適當(dāng)選擇相變儲能強(qiáng)化手段,改善平板集熱效率,增強(qiáng)空氣平板集熱器的市場競爭力。本文開發(fā)一種翅片強(qiáng)化儲能型空氣平板集熱裝置,通過設(shè)計(jì)改變吸熱板結(jié)構(gòu),加入長直星形翅片,改善空氣流道橫截面積,強(qiáng)化太陽輻射能的收集與釋放,選用空氣作為載熱工質(zhì)(Heat Carrier Fluid,HTF)可有效避免能量輸送過程中的漏水和嚴(yán)重腐蝕等問題,該裝置結(jié)構(gòu)簡單,運(yùn)行穩(wěn)定,安全高效,在建筑采暖、干燥除濕與平衡室內(nèi)熱通風(fēng)等領(lǐng)域有較強(qiáng)的使用價值,結(jié)合測試,...
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 引言
1.1 課題背景與意義
1.2 太陽能平板集熱器
1.3 太陽能光熱轉(zhuǎn)化
1.3.1 儲能材料在光熱轉(zhuǎn)化中的應(yīng)用
1.3.2 輻射選擇性吸收涂層
1.4 傳統(tǒng)能源
1.5 清潔能源—太陽能開發(fā)
1.5.1 平板集熱研究進(jìn)展
1.5.2 平板集熱性能數(shù)據(jù)與改進(jìn)辦法
1.5.3 國內(nèi)外儲能型集熱器研究進(jìn)展
1.6 儲能技術(shù)進(jìn)展
1.6.1 強(qiáng)化手段—增設(shè)肋片
1.6.2 強(qiáng)化傳熱—增強(qiáng)材料導(dǎo)熱系數(shù)
1.6.3 強(qiáng)化傳熱—微封裝技術(shù)
1.6.4 強(qiáng)化傳熱—熱管強(qiáng)化技術(shù)
1.6.5 相變材料封裝后的性質(zhì)變化
1.6.6 其他影響
1.7 課題的研究意義與研究內(nèi)容
1.7.1 研究意義
1.7.2 研究內(nèi)容
1.7.3 創(chuàng)新點(diǎn)
1.7.4 技術(shù)路線
1.8 本章小結(jié)
2 儲能裝置設(shè)計(jì)與原理
2.1 集熱板材質(zhì)
2.2 吸熱板結(jié)構(gòu)
2.3 相變儲能單元
2.4 相變材料
2.5 太陽能吸熱涂層
2.6 蓋板高度分析與設(shè)計(jì)
2.6.1 構(gòu)建物理模型
2.6.2 模型分析計(jì)算
2.7 通透式空氣流道
2.8 工作原理
2.9 本章小結(jié)
3 實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng)與過程
3.1 測試設(shè)計(jì)與實(shí)施
3.2 溫度采集點(diǎn)分布
3.3 測試過程
3.4 不確定性分析
3.5 本章小結(jié)
4 熱性能指標(biāo)分析
4.1 熱量平衡數(shù)學(xué)模型
4.2 工質(zhì)收集的有用能
4.3 集熱效率分析
4.4 本章小結(jié)
5 數(shù)據(jù)分析
5.1 太陽輻射投射量的影響
5.2 相材料的溫度分布
5.3 散熱過程
5.3.1 整體散熱分析
5.3.2 儲能單元無光散熱分析
5.4 集熱效率影響因素
5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 存在問題和展望研究
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝
本文編號:3729000
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 引言
1.1 課題背景與意義
1.2 太陽能平板集熱器
1.3 太陽能光熱轉(zhuǎn)化
1.3.1 儲能材料在光熱轉(zhuǎn)化中的應(yīng)用
1.3.2 輻射選擇性吸收涂層
1.4 傳統(tǒng)能源
1.5 清潔能源—太陽能開發(fā)
1.5.1 平板集熱研究進(jìn)展
1.5.2 平板集熱性能數(shù)據(jù)與改進(jìn)辦法
1.5.3 國內(nèi)外儲能型集熱器研究進(jìn)展
1.6 儲能技術(shù)進(jìn)展
1.6.1 強(qiáng)化手段—增設(shè)肋片
1.6.2 強(qiáng)化傳熱—增強(qiáng)材料導(dǎo)熱系數(shù)
1.6.3 強(qiáng)化傳熱—微封裝技術(shù)
1.6.4 強(qiáng)化傳熱—熱管強(qiáng)化技術(shù)
1.6.5 相變材料封裝后的性質(zhì)變化
1.6.6 其他影響
1.7 課題的研究意義與研究內(nèi)容
1.7.1 研究意義
1.7.2 研究內(nèi)容
1.7.3 創(chuàng)新點(diǎn)
1.7.4 技術(shù)路線
1.8 本章小結(jié)
2 儲能裝置設(shè)計(jì)與原理
2.1 集熱板材質(zhì)
2.2 吸熱板結(jié)構(gòu)
2.3 相變儲能單元
2.4 相變材料
2.5 太陽能吸熱涂層
2.6 蓋板高度分析與設(shè)計(jì)
2.6.1 構(gòu)建物理模型
2.6.2 模型分析計(jì)算
2.7 通透式空氣流道
2.8 工作原理
2.9 本章小結(jié)
3 實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng)與過程
3.1 測試設(shè)計(jì)與實(shí)施
3.2 溫度采集點(diǎn)分布
3.3 測試過程
3.4 不確定性分析
3.5 本章小結(jié)
4 熱性能指標(biāo)分析
4.1 熱量平衡數(shù)學(xué)模型
4.2 工質(zhì)收集的有用能
4.3 集熱效率分析
4.4 本章小結(jié)
5 數(shù)據(jù)分析
5.1 太陽輻射投射量的影響
5.2 相材料的溫度分布
5.3 散熱過程
5.3.1 整體散熱分析
5.3.2 儲能單元無光散熱分析
5.4 集熱效率影響因素
5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 存在問題和展望研究
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝
本文編號:3729000
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