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基于太阳能和低谷电的混合采暖系统研究

作　者: 李丽霞
导　师: 董华
学　校: 青岛理工大学
专　业: 供热、供燃气、通风及空调工程
关键词: 负荷匹配能耗模拟太阳能低谷电力相变储热混合采暖系统运行模式
分类号: TU832.17
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 54次
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内容摘要

能源问题是世界和中国经济社会发展面临的最严重的问题之一。全球人口的急剧增加和经济的快速发展导致能源消耗的不断提高,使人类面临着日益严重的能源危机和由于能源消耗带来的环境问题。节能和开发利用新型的绿色、可再生能源已成为世界各国解决能源危机和环保问题的重要途径。利用相变储热通过相变材料相变时需要吸收(或放出)大量热量的性质实现能量存储,可以解决太阳能与建筑负荷在供求时间上的不一致问题,实现电力的“移峰填谷”。提出了一种新型的采暖系统——太阳能和低谷电混合采暖系统。开发了以石蜡作为相变材料的螺旋盘管式相变储热装置将太阳能与低谷电力结合的混合采暖系统。系统热源由太阳能集热器、电加热器、相变储热装置组成。利用能耗模拟软件计算了青岛地区一栋建筑的供暖季日总负荷和典型日逐时负荷;根据太阳辐射的规律,得出了青岛地区典型日太阳辐射量的逐时变化。在确定建筑负荷、太阳能集热器集热量逐时变化曲线的基础上,结合电网分时计价曲线,确定了优化运行的采暖模式,实现太阳能供给、低谷电和建筑热负荷在时域上的匹配。通过对建筑负荷、太阳能集热器集热量和相变装置储热能力的分析计算,证实了太阳能—低谷电混合采暖系统在节能和环境保护方面的优越性。通过对此系统的可行性进行研究,为其在我国的推广和应用提供一些有实用价值的参考依据。论文的研究结论可以为太阳能—低谷电混合采暖系统的实际设计及运行管理提供参考。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-8
目录  8-10
第1章绪论  10-19
  1.1 研究背景  10-15
    1.1.1 能源危机及可再生能源的重要性  10-11
    1.1.2 太阳能利用的前景  11-13
    1.1.3 峰谷分时计价  13-14
    1.1.4 相变储热  14-15
  1.2 国内外研究进展  15-17
    1.2.1 国外研究现状  15-16
    1.2.2 国内研究现状  16-17
  1.3 研究的主要内容及意义  17-18
    1.3.1 研究的主要内容  17
    1.3.2 研究的意义  17-18
  1.4 本章小结  18-19
第2章建筑负荷  19-28
  2.1 建筑能耗模拟  19-23
    2.1.1 建筑负荷的计算原理  19-20
    2.1.2 建筑能耗模拟软件  20-23
    2.1.3 DeST计算原理  23
  2.2 建筑热负荷的计算  23-27
    2.2.1 建筑概况  23-24
    2.2.2 建筑模型的建立  24-26
    2.2.3 负荷计算结果  26-27
  2.3 本章小结  27-28
第3章太阳辐射量计算与集热器  28-43
  3.1 太阳辐射量的计算  28-34
    3.1.1 和太阳辐射有关的几个角度  28-29
    3.1.2 太阳辐射  29-31
    3.1.3 太阳辐射量的计算公式  31-32
    3.1.4 集热器最佳倾角的确定  32-33
    3.1.5 青岛地区辐射量计算  33-34
  3.2 太阳能集热器  34-42
    3.2.1 集热器概述  34-38
    3.2.2 集热器的选择  38
    3.2.3 集热器的热平衡分析  38-41
    3.2.4 集热器效率公式拟合  41-42
  3.3 本章小结  42-43
第4章相变储热  43-51
  4.1 储热方式分类  43-44
  4.2 相变储热的应用  44-45
  4.3 相变材料的选择  45-46
  4.4 相变储热装置  46-48
  4.5 相变储热单元储热热流计算  48-50
  4.6 本章小结  50-51
第5章太阳能与低谷电混合采暖系统  51-55
  5.1 太阳能与低谷电混合采暖系统的设计  51-52
  5.2 太阳能与低谷电混合采暖系统的运行模式  52-54
  5.3 本章小结  54-55
第6章结论与前景  55-57
  6.1 结论  55-56
  6.2 展望  56-57
参考文献  57-60
攻读硕士学位期间发表(录用)论文  60-61
致谢  61

基于太阳能和低谷电的混合采暖系统研究

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