太陽能——相變蓄熱閉式供熱系統(tǒng)的可應用條件分析與研究.pdf

1、我國大部分地區(qū)都屬于冬季太陽能資源豐富、且利用價值高（或較高）的地區(qū)。而可再生能源尤其是太陽能的合理利用是低碳經(jīng)濟時代的重要研究內(nèi)容，但是太陽輻射的不穩(wěn)定性使太陽能熱利用技術應用于需要連續(xù)供熱的供暖系統(tǒng)受到了制約。本研究提出了將相變蓄熱技術與太陽能熱利用技術相結合，并將所研制的定形相變材料與太陽能集熱系統(tǒng)相結合，構筑太陽能--相變蓄熱閉式供熱系統(tǒng)，利用相變蓄熱技術實現(xiàn)太陽熱能時間和空間上的轉移，為空調(diào)新風供暖系統(tǒng)提供穩(wěn)定供熱源的研究思想

2、。
　　 根據(jù)所構筑的太陽能--相變蓄熱閉式供熱系統(tǒng)的基本原理，搭建了全尺寸實驗臺，該實驗臺具有將全玻璃真空管集熱器收集到的太陽能，通過熱媒體--水儲存到填充了DX-53定形相變材料板的相變蓄熱裝置內(nèi)，夜晚或太陽輻射強度較弱時，相變蓄熱裝置再將事先儲存的太陽熱能用于加熱引入到室內(nèi)的室外低溫空氣，以減少建筑房間供暖負荷的功能；并可以根據(jù)不同的天氣狀況和控制策略，完成八種模式下的蓄熱、供熱、放熱實驗。
　　 以太陽能--相變

3、蓄熱閉式供熱系統(tǒng)中的核心蓄熱構件--相變蓄熱裝置為研究對象，對其流動和傳熱過程進行了分析，并對影響相變蓄熱裝置流動和傳熱特性的因素進行了研究，得到了五個主要影響因素：熱媒體流速、熱媒體入口溫度、DX-53板布置層數(shù)、蓄熱裝置布置方式、蓄熱裝置入口幾何尺寸。
　　 基于理論分析和實驗研究（2008年11月--2010年3月）的方法，對以上因素的影響規(guī)律進行了初步探討；并重點比較了立式、臥式相變蓄熱裝置的蓄放熱特性。結果表明，臥式相

4、變蓄熱裝置在蓄、放熱過程中，由于熱媒體流動方向與浮升力作用方向垂直，易產(chǎn)生溫度分層現(xiàn)象，影響了臥式相變蓄熱裝置的蓄放熱特性；而立式相變蓄熱裝置則不受此影響。
　　 建立了關于立式相變蓄熱裝置的相變傳熱數(shù)學模型，計算結果與實驗結果吻合良好；并根據(jù)所建立的數(shù)學模型，進一步對影響立式相變蓄熱裝置傳熱性能的影響因素及其規(guī)律進行了分析，為相變蓄熱裝置的優(yōu)化設計提供了參考。
　　 結合上述研究結果，在北京地區(qū)對所構筑的太陽能--相變