跨季節(jié)水池儲(chǔ)熱太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)能效研究.pdf

1、由于全球能源消耗量的不斷增長(zhǎng)，建筑耗能已成為我國(guó)能源消耗的“耗能大戶”，可再生能源的開(kāi)發(fā)利用是我國(guó)在對(duì)傳統(tǒng)礦物能源和核能進(jìn)行利弊分析之后的新型替代能源選擇，是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要能源戰(zhàn)略。太陽(yáng)能作為一種可再生的清潔能源受到國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注，但因其間斷、不穩(wěn)定性且與熱能需求不同步的弊端限制了其發(fā)展。而儲(chǔ)熱技術(shù)是可以有效解決這個(gè)弊端，特別是季節(jié)儲(chǔ)熱技術(shù)，可將非供暖期收集的太陽(yáng)能儲(chǔ)存至供暖期使用，緩解太陽(yáng)能供暖能量“冬季不足，夏季過(guò)?！钡拿?/p>

2、，對(duì)提高全年太陽(yáng)能利用率，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)的可靠性具有重要意義。
　　本文對(duì)跨季節(jié)水池儲(chǔ)熱太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)在集熱-儲(chǔ)熱-取熱-供熱子系統(tǒng)耦合作用下的動(dòng)態(tài)傳熱模型進(jìn)行分析，針對(duì)不同集熱子系統(tǒng)形式、儲(chǔ)熱/放熱工況、取熱子系統(tǒng)形式建立數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行求解，模擬分析全年儲(chǔ)熱水池內(nèi)水溫變化、能量分布及系統(tǒng)效率、取熱方式的選擇及運(yùn)行控制策略。其次研究了蓄集比、集熱效率、建筑能耗等關(guān)鍵參數(shù)對(duì)太陽(yáng)能保證率的影響，并重點(diǎn)分析了對(duì)儲(chǔ)熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)及運(yùn)行具有

3、關(guān)鍵影響的取熱子系統(tǒng)形式及取熱設(shè)備效率對(duì)系統(tǒng)能流分布的影響規(guī)律，為取熱方式的選擇及運(yùn)行控制策略提供參考。最后，通過(guò)大連某綜合樓進(jìn)行跨季節(jié)水池儲(chǔ)熱太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)及模型求解，并分析其環(huán)境效益影響。
　　對(duì)太陽(yáng)能資源屬第Ⅲ類的寒冷地區(qū)，本論文主要研究結(jié)果如下:
　　(1)綜合考慮蓄集比對(duì)太陽(yáng)能保證率的影響及對(duì)儲(chǔ)熱水池水溫的控制，蓄集比在3～4范圍較好。集熱器效率提高0.1，太陽(yáng)能保證率可提高26％，過(guò)低的集熱器效率對(duì)太陽(yáng)能

4、保證率影響更明顯。另外，水池良好的保溫效果、建筑能耗的降低都對(duì)提升系統(tǒng)太陽(yáng)能保證率有十分積極的影響，且有益于系統(tǒng)能效的提高。
　　(2)直流供暖與水源熱泵聯(lián)合取熱形式比換熱器與水源熱泵聯(lián)合取熱形式的換熱損失更少，太陽(yáng)能利用更充分，系統(tǒng)能效更高，太陽(yáng)能保證率比后者高18％左右。取熱換熱器的換熱效率提高10％，太陽(yáng)能保證率平均可提高9％;水源熱泵的ε2提高30％，太陽(yáng)能保證率平均可提高3.3％。換熱器換熱效率和水源熱泵COP的提高，均