太陽能——相變蓄熱技術(shù)在冬季供暖新風(fēng)系統(tǒng)中的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、原油價格的上漲,中國能源戰(zhàn)略的調(diào)整,京都議定書的簽定,環(huán)保政策的出臺和對國際的承諾,使得政府加大對可再生能源發(fā)展的支持力度,《可再生能源法》的頒布和實(shí)施,為太陽能利用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了政策保障。 太陽能在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用是太陽能利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主流趨勢。在我國建筑能耗占總能耗的25％～40％,而建筑能耗中,采暖能耗占很大的比例,據(jù)統(tǒng)計(jì),我國華北、東北和西北地區(qū)的采暖能耗約占全年總商品能源消費(fèi)量的13％。隨著人們生活水平的提高,建筑的密

2、閉性越來越好,空調(diào)新風(fēng)在改善室內(nèi)空氣品質(zhì)和舒適環(huán)境的地位越來越大,對于冬季空調(diào)供暖系統(tǒng),由于室內(nèi)外溫差大,用于加熱新風(fēng)所需的能耗也相應(yīng)增大,使得本已經(jīng)十分巨大的建筑能耗進(jìn)一步增加,為解決此部分耗能,我們可以采用太陽能這種取之不盡、廉價、安全、無需運(yùn)輸、清潔無污染的可再生能源,但太陽能的不穩(wěn)定性和不確定性又限制了太陽能在新風(fēng)采暖系統(tǒng)中的應(yīng)用,為提高熱能的生產(chǎn)和利用效率,利用相變蓄熱裝置來協(xié)調(diào)熱能供求在時間和強(qiáng)度上的不匹配是經(jīng)濟(jì)可行的方法。

3、 本研究是國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目太陽能--相交蓄熱技術(shù)在新風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究(NSFC50678006),主要研究內(nèi)容是以太陽能資源豐富、且利用價值較高的北京地區(qū)為研究對象,將太陽能熱利用與相變傳熱技術(shù)相結(jié)合,應(yīng)用于冬季輔助供暖系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)房間有組織的通風(fēng)換氣、用太陽能來加熱新風(fēng),使新風(fēng)具有承擔(dān)部分室內(nèi)采暖負(fù)荷的能力,實(shí)現(xiàn)可再生能源直接應(yīng)用于空調(diào)供暖系統(tǒng)的節(jié)能目的,為國家緩解能源和環(huán)境壓力,提出一種新的節(jié)能減排方法。 為此

4、,本論文首先分析了北京地區(qū)冬季太陽能資源利用的可行性,然后從太陽能熱利用的基礎(chǔ)理論出發(fā),分析了太陽能熱利用的影響因素,集熱系統(tǒng)運(yùn)行方式及系統(tǒng)性能評價方法。并從相變蓄熱技術(shù)與太陽能熱儲存方面,介紹了適合太陽能采暖新風(fēng)系統(tǒng)的相變材料的特點(diǎn),分析了填充此相變材料蓄熱槽的傳熱性能和流動特性。依據(jù)這些理論,采用數(shù)值模擬計(jì)算和實(shí)驗(yàn)的方法,提出了太陽能--相變蓄熱冬季新風(fēng)供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路,并在北京工業(yè)大學(xué)搭建了實(shí)驗(yàn)臺,于2007年2月～3月和200