集热贮热式无动力太阳能热水系统研制及工程应用研究

【摘要】：作为一种最为清洁的可再生能源，太阳能有两种利用方式：光热和光电。但由于吸收太阳能的低效率、高成本导致太阳能技术无法大规模推广。 本课题是一种光热利用的研究，主要基于如何利用太阳能这种低密度的清洁能源，通过一定的创新集成技术将其充分合理地利用起来，向用户末端提供满足要求的热水，并兼顾建筑一体化的美观要求，最终实现低品位能的转化，从而达到有效的节能效益。 为了实现以上的工程目标，本课题着重从集热、贮热、换热，系统集成方面进行技术上的研发。研究的方法本着绿色建筑的总要求，结合国内外先进的水暖技术，满足太阳能热水系统的高集成化，极低维护成本的工程简化应用，实现太阳能光热的利用最大化。以此为本课题的研究方向，有效地结合了给排水、暖通、电气、建筑等相关专业的技术与要求。主要研究的内容包括：1.集热贮热式无动力循环集中太阳能热水系统研制及可行性分析；2.集热贮热式无动力循环集中太阳能热水系统的工程应用。 由于前期本课题组已经针对以上的技术难题有了较好的技术基础，所以本次研究的内容着重于通过对以上技术产品的研发升级、工程实测与数学分析研究来提高整个太阳能热水系统的稳定性和热效率，并最终实现工程规模化式的推广普及。 【关键词】：太阳能 光热 集成技术 集热贮热 热水系统 无动力循环 工程规模化
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TU822;TU18
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目录7-9
• 第1章 绪论9-18
• 1.1 课题的研究背景9-15
• 1.1.1 能源问题9-11
• 1.1.2 环境污染问题11-12
• 1.1.3 国家相关政策12
• 1.1.4 太阳能资源概述12-13
• 1.1.5 课题研究的必要性13-15
• 1.2 本课题研究的具体内容、路线、目标15-17
• 1.2.1 课题研究的具体内容15-16
• 1.2.2 技术路线16
• 1.2.3 本文的创新点和预期成果16-17
• 1.3 本章小结17-18
• 第2章 集热贮热式太阳能热水系统的理论研究18-31
• 2.1 集中太阳能热水系统的三个研究阶段综述18-20
• 2.1.1 传统集中太阳能热水系统概论18-19
• 2.1.2 集热贮热式无动力循环太阳能热水系统概论[28]19-20
• 2.1.3 集热贮热内胆式无动力循环太阳能热水系统概论20
• 2.2 集热贮热式无动力太阳能热水系统的性能分析20-29
• 2.2.1 集贮热水箱的温度场分析20-26
• 2.2.2 集热贮热水箱的换热效率分析26-29
• 2.3 集热贮热水箱的水力条件改善方法29
• 2.4 集热贮热水箱的换热效率改善方法29-30
• 2.5 本章小结30-31
• 第3章 工程方案设计及实测分析31-59
• 3.1 集热贮热式无动力太阳能热水系统设计要点31-37
• 3.1.1 系统的适用性以及相关要点31-33
• 3.1.2 集热装置布置以及相关要点33-34
• 3.1.3 系统管路布置以及相关要点34
• 3.1.4 系统保温设计以及相关要点34-35
• 3.1.5 辅助加热装置设计以及相关要点35-36
• 3.1.6 防垢措施以及相关要点36
• 3.1.7 防冻措施以及相关要点36
• 3.1.8 附配件相关要点36-37
• 3.2 集热贮热式无动力太阳能热水系统设计37-58
• 3.2.1 北京林业大学项目37-41
• 3.2.3 西藏林芝机场太阳能与水源热泵耦合供暖项目41-48
• 3.2.4 集热贮热式无动力太阳能热水系统工程实测分析48-58
• 3.3 本章小结58-59
• 第4章 工程总结与分析59-64
• 4.1 太阳能热水系统关键设计参数分析与取值59-62
• 4.2 集热贮热式无动力循环热水系统设计特点及热损失分析62-63
• 4.2.1. 热水系统能耗分析62
• 4.2.2. 热水系统设计特点62-63
• 4.3 本章小结63-64
• 第5章 课题的研发历程及应用展望64-66
• 5.1 总结64-65
• 5.2 展望65-66
• 致谢66-67
• 参考文献67-70
• 作者简介70-71

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