一、散热面积的增加对供暖效果影响分析及调整(论文文献综述)
付家根[1](2021)在《供热管网负荷平衡优化算法的研究》文中研究指明随着我国大力发展城市建设,集中供热已经是北方地区的主流供热方式,居民对供热采暖的热舒适性也提出了更高的要求。目前,我国供热系统的调控策略仍然存在较多问题,由于供热系统具有大惯性、大滞后和强耦合等特点,使用传统的换热站单独控制的方法,会出现冷热失调,供热不均等问题,各热用户间会呈现“近热远冷”的状态。因此,需要对供热管网的控制策略进行优化,以提高供热质量,合理分配资源,降低运行成本。为解决供热系统负荷分配不均的问题,本文以换热站二次侧回水温度方差最小为控制目标,设计了差分进化算法以及改进后的人工鱼群算法来对供热管网进行整体优化控制。首先对供热系统水力特性及热力特性进行分析,在此基础之上建立系统数学模型,利用Simulink工具对供热系统进行了建模仿真,来模拟系统的实际的运行状态。将两种算法应用在集中供热系统整体仿真模型,通过迭代计算,得到各换热站经过优化控制后的阀门开度,通过调节阀门,对换热站的一次侧流量进行合理分配,继而对换热站二次侧回水温度进行调节,使各换热站二次侧回水温度均衡一致,使供热系统在整体上得到控制,各换热站根据负荷按需分配,实现热网的平衡供热。为了验证整体优化方案的有效性,结合某供热公司的实际运行数据进行仿真分析,仿真结果表明,差分进化算法及改进后的人工鱼群算法对供热管网都有较好的控制效果,可以提升供热系统的全局性能,达到平衡供热的目的。其中,改进后的人工鱼群算法相较于差分进化算法,它对模型的适应性更强,稳定性会更好,收敛精度更高。
赵佳艺[2](2021)在《面向室内热环境需求的辽中农宅低成本节能优化》文中研究说明我国辽中地区冬季气候寒冷且漫长,供暖期天数为150天。通过前期实测调查发现,冬季农宅室内供暖现状不能满足居民的基本热需求,农户普遍表示希望提高室内环境温度,其原因在于多数农宅的围护结构保温性能较差,既不利于营造舒适的室内热环境,也不利于建筑节能。由于辽中地区是严寒气候区中太阳能资源较丰富的地区,利用覆膜缓冲空间与农宅集成应用是经济收入较低农户普遍采取的技术措施,既可最大化利用太阳能资源提升农宅冬季室内温度,又可以达到防风御寒减少冷风渗入的目的。但是,既有覆膜缓冲空间技术多凭民间经验搭建,缺乏理论规范指导。为了得到辽中地区面向农宅室内热环境需求的低成本节能最优方案及规范设计参数阈值,本研究通过现场实测调研、理论分析与数值模拟相结合的方法,分别开展了以下研究。首先,采取现场实测和主观问卷调查的方法,选择辽中地区5个村庄121户农宅,主要针对居民生活特征、作息规律、经济条件、热环境需求、建筑类型及空间布局等方面进行了详细的统计,结果分析发现,卧室和客厅为冬季农宅室内温度最高房间,平均空气温度和操作温度为15.5℃和14.7℃;操作温度和平均热感觉投票值线性拟合得到的热中性操作温度为17.4℃,90%可接受的温度区间为[15.0℃,18.1℃],室内热环境现状不能满足农户的实际主观热需求。基于聚类分析法确定了辽中地区基准农宅模型,以卧室为切入点探讨农宅的热量损失路径,结合传热学分析计算发现,屋顶、直接与火炕接触的内墙和外墙通过辐射换热散失的热量占火炕总散热量的比重最大,约35%和20%,是围护结构保温的薄弱环节。此外,调研结果显示,增加围护结构保温、搭建覆膜缓冲空间等措施是营造农宅室内舒适热环境的最经济易行的节能措施。其次,以农村居民的室内热环境需求为前提,以农宅低成本节能优化为目标,利用多目标优化NSGA-II算法,以Rhino+Grasshopper为载体,将Ladybug+Honeybee整合Energy Plus能耗模拟内核作为目标函数求解工具,建立了农宅围护结构优化模型,对基准农宅进行优化改进。结果显示,Pareto最优解工况对应的建筑年均供暖能耗密度在180~230k Wh/(m2?a)之间变动,对比于基准农宅建筑,优化后建筑能耗最高可降低26%,同时其改造成本在8000元以内,低于农户年可支配收入水平,具有经济上的可行性。Pareto最优解情况下,农宅围护结构保温层厚度均值由高到低的顺序依次为卧室客厅地面(70mm)、吊顶(50mm)、外墙(40mm),其余房间地面(30mm)、外墙(20mm),应优先对以上部位进行保温;此外,在保证房间采光、通风的前提下,窗墙比越小越好。此外,按照成本划分给出了三类最优技术方案,作为农宅改造设计的参考依据。最后,针对低成本覆膜缓冲空间与农宅的集成应用进行了规范化设计,建立了覆膜缓冲空间的数值传热模型,结合能耗计算与室内光热环境的数值模拟,给出了缓冲空间材料、形式、进深对室内热环境的改善效果,并结合优化模型给出覆膜缓冲空间集成农宅的围护结构最优阈值。结果显示,PO膜材料及倾斜形式的覆膜缓冲空间对于太阳能利用效果最佳,其最佳进深为1.5m~1.7m,最优临炕内墙(长边)的保温层厚度40mm,可使农宅全年能耗约降低53%。
张昱翀[3](2021)在《昆明地区太阳能地板辐射供暖系统性能与数值模拟分析》文中进行了进一步梳理太阳能供暖在建筑供暖中应用越来越广泛,如何最大化利用太阳能给建筑供暖是当下最受欢迎的课题之一。针对拥有丰富辐照资源且冬季仍有供暖需求的昆明,本文设计并搭建了一种太阳能低温热水地板辐射供暖系统。采用实验和数值模拟相结合的方法,对不同采暖参数(设定供暖温度、进水温度、流速、管间距、环境温度)下室内各温度参数进行分析,为昆明地区地板辐射供暖应用提供设计依据。针对所搭建的实验房进行了两个月的连续测试,在不同天气、不同设定供暖温度、散热盘管不同进水温度进行实验分析,并结合ANSYS Fluent软件对散热盘管不同进水温度、不同流速、不同管间距的影响进行模拟分析。对实验房的测试与分析得到以下结论:(1)在昆明冬季典型晴天天气,夜间平均温度10℃左右,对24 m2实验房室内平均温度、标准有效温度进行对比分析,发现在室内供暖温度设定为16℃或者进水温度40℃时,基本可以满足部分人的热舒适性需求;在供暖温度18℃或者进水温度在45℃以上时,已经可以满足所有人对室内热环境的需求。(2)在房间内竖直方向上,室内温度分布均匀且竖直方向上温差最大仅有0.865℃,室内温度整体相近。(3)对不同天气下室内平均温度分析,结果发现:在阴天,环境温度为5℃左右,室内外温差大,室内外热量交换增大,室内供暖温度设定为20℃或者保证进水温度在50℃以上可以保证室内热舒适性。通过模拟分析得出:(1)对散热盘管在不同进水温度(40℃、45℃、50℃、55℃、60℃)时的采暖效果进行对比,结果表明:进水温度越高,地板表面平均温度越高,达到预设温度的时间也越短,但进水温度升高,地板表面温度分布不均匀性指数也越大。数值分析结果表明:在昆明地区使用文中低温热水地板辐射供暖系统,进水温度应在45℃~55℃之间最为合适。(2)对散热盘管不同进水速度(0.3 m/s、0.4 m/s、0.5 m/s)时的采暖效果进行对比,结果表明:进水速度增加,可以适当提高地板表面平均温度。当速度从0.3 m/s提升到0.4 m/s,地板表面平均温度仅提高0.068℃;当速度从0.4 m/s提升到0.5 m/s,温度提升0.038℃。(3)地板表面温度分布不均匀性指数分别为0.2058、0.2091、0.2102,相差很小。表明散热盘管进水速度对地板供暖系统中地板表面温度分布不均匀性影响较小。(4)对五种不同散热盘管管间距(100 mm、120 mm、150 mm、180 mm、200mm)的采暖效果进行对比,结果表明:低温热水地板辐射供暖系统中,散热盘管铺设管间距对地板辐射供暖影响较大,管间距越大,地板表面平均温度越低,达到预设供暖温度的时间越长,不均匀指数越大。通过对比得出,低温热水地板辐射供暖散热盘管管间距不宜大于150 mm。(5)对不同环境温度下供暖效果分析,发现环境温度变化对室内温度影响较大。在昆明常见典型晴天天气中,室内供暖设置温度为18℃~20℃或者进水温度大于45℃,完全可以保障室内温度舒适性。在昆明的低温天气下,室内供暖设置温度应大于20℃或者进水温度高于50℃才可以满足室内供暖需求。
宗弘盛[4](2021)在《寒冷地区太阳能与低温空气源热泵联合供热系统实验研究》文中研究指明在2013年,“雾霾”成为了年度关键词。冬季我国北方地区严重的雾霾现象引起了人们对清洁供热的重视程度。2014年,我国北方农村地区冬季的供暖主要依靠散煤燃烧,冬季供暖用煤占生活用煤的90%以上。对此,国家对“2+26”城市深入推进煤改清洁能源政策。力争2021年前,使这28个城市告别烧煤取暖。北京的“煤改电”政策在其中代表性较强。但是,由于“煤改电”政策中使用空气源热泵作为单一热源进行供热的效率不高,伴随的巨额电费补贴影响了“煤改电”项目的长期实施。如何降低煤改清洁能源后的供暖费用成为了解决供暖污染问题的关键。为了充分利用清洁能源并降低供暖运行费用,本文分析已有供热系统弊端,针对性地优化设计了系统流程灵活可调的联合供热系统。根据北京地区供暖季室外天气条件,设计了3种系统运行策略。通过实验探究联合供热系统在不同系统构成、运行策略、太阳能保证率下的性能表现,并评价该系统的可推广性及对环境的影响。实验结果表明,实验期间联合供热系统的供热表现显着优于现有空气源系统。实验期间,联合供热系统在利于空气源热泵供热系统的时间运行策略下系统总能效比为2.50,较现有空气源系统高62.34%。联合供热系统在利于太阳能集热系统的时间运行策略下的供热表现优于利于空气源的时间运行策略,能效比提升22.00%。太阳能保证率的提升可有效提升太阳能集热系统的集热时长、对散热末端供热平均温度、能效比的性能表现。实验期间,在利于太阳能集热系统的时间运行策略下,太阳能保证率30%的联合供热系统供热表现明显优于太阳能保证率20%、10%系统,其系统总能效比较后者分别提升13.38%、50.99%。通过对时间优化控制模式下联合供热系统的性能分析,得到提升太阳能保证率及合理安排太阳能集热系统供热时段可提升联合供热系统性能。综合联合供热系统性能分析及工程应用评价,最终得到最佳的运行策略及系统组成形式为:在利于太阳能集热系统的时间运行策略下太阳能保证率30%的联合供热系统。实验期间,该系统的总能效为3.05,太阳能系统贡献率为58.00%。假设联合供热系统在使用寿命内的供热性能不发生衰减,且在同一系统形式的同一运行策略下,联合供热系统的日耗电量不随时间发生改变的条件下,该系统静态投资回收期约为9年,每个采暖季的传统能源替代量达2687.24MJ,使用寿命内可减排二氧化碳4851.91 kg,每年日间减排二氧化硫、氮氧化物、烟尘、综合PM2.5可达89.22、176.37、35.27、97.52g。
徐昭炜[5](2021)在《部分负荷下空气源热泵供暖性能评价与系统运行策略研究》文中指出空气源热泵因其安装便捷、使用灵活、高效节能等特点在我国北方地区清洁供暖工程中得到了广泛应用。然而,空气源热泵供热能力随环境温度的降低而降低,与建筑热需求随环境温度降低而升高的非稳定供需特性耦合在一起,造成空气源热泵长期处于部分负荷工况运行。针对当前应用中存在的空气源热泵部分负荷性能评价方法不完善、系统运行能效影响因素权重量化分析方法缺失、系统部分负荷运行策略有待提升等问题,本文基于部分负荷能效损失机理分析,对空气源热泵供暖性能评价与系统运行策略进行全面深入的研究。首先,提出了耦合启动和待机损失影响的部分负荷因子PLF表征方法。通过部分负荷能效损失机理分析,揭示了空气源热泵部分负荷下启动过程和待机过程对能效损失的影响机制。基于此,耦合启动和待机损失的影响,对国内外空气源热泵测评标准的部分负荷因子PLF计算方法进行修正,解决了仅考虑单一损失因素造成测评差异的问题。其次,建立了空气源热泵部分负荷性能快速实验方法。设计了空气源热泵启停循环运行非稳态实验,对3套不同结构和配置的低环温空气源热泵机组的部分负荷性能开展实验研究,结果表明启停循环运行损失与运行工况、机组配置等有关,不同机组的启动性能差异较大。通过部分负荷性能快速实验,验证了耦合启动和待机损失影响的部分负荷因子PLF表征方法的准确性。然后,构建了空气源热泵供暖系统运行能效分析模型。开展了北京市103套空气源热泵供暖系统的运行性能实测,结果表明不同系统运行能效存在明显差异。引入热力学完善度表征稳定运行性能,建立了运行时间、待机时长与运行能效损失的解析关系,构建了可量化计算稳态性能衰减、启动损失、待机损失和除霜损失的空气源热泵供暖系统运行能效分析模型,辨识分析了6个项目运行能效影响因素的权重,结果表明不同项目的启停循环运行损失占比介于9%~17%之间。最后,提出了基于供需匹配的动态回差控制运行策略。揭示了运行回差对部分负荷工况运行能效提升的影响机制,利用建筑与系统热惯性对室温波动的平抑作用,采用优化运行回差控制以降低启动损失,采用循环水泵与热泵启停联动控制以降低待机损失。建立动态仿真模型论证其可行性后,经项目实测验证,在日均室外温度为-1.7℃的典型日,可减少启停次数接近80%,提升系统能效超过25%,降低系统耗电量超过33%。本文提出的部分负荷下空气源热泵供暖性能评价方法和系统运行策略对空气源热泵供暖系统的能效提升和推广应用具有重要意义。
张嘉雪[6](2021)在《内蒙古牧区住宅生物质地下燃池供暖系统热响应研究》文中进行了进一步梳理与传统户用燃煤火炉相比,燃池-烟道供暖具有室温均匀、节约燃料和填料次数少的特点,现广泛应用于内蒙古新建牧居。该供暖系统降低了牧民因取暖购买燃煤的经济支出,极大促进草原牧区生物质资源的有效应用,对我国各地区新建及改建的牧民居住建筑具有借鉴和指导作用。维护简便、经济适用,有利于自治区实施新牧区建设,适合在牧区大面积推广。本文以内蒙古地区某典型牧居地下燃池-烟道供暖系统为研究对象,综合考虑牧民生活习惯、当地气候特点、牧居建筑形式等各种因素,在实地测试的基础上,利用TG-DSC方法分析当地羊粪砖燃料热物理性质,结合实测数据分析供暖过程中地下燃池-烟道系统对住宅供暖地面及室内空气温度的影响,探究生物质燃料填料后供暖周期内室内空气品质的变化情况。应用FLUENT软件模拟燃池内上层高温烟气的均匀扩散程度,通过改变燃池内部结构,改善供暖房间地面温度过热现象。得出如下结论:通过对牧区常见牛羊粪便生物质燃料的热重与差示扫描量热(TG-DSC)分析可知,在主要热解阶段的265~313℃温度区间内,单位质量羊粪砖燃料放热量高于牛粪约18.7%,更适用于草原牧区附加阳光间式住宅冬季供暖,而在牧民传统堆积填料方式下,最佳除灰填料时间为下午16时。在整个实测过程中,烟道传热供暖与燃池直接供暖相比,室内温度热量响应较快,受地下烟气的不均匀分布的影响,燃池内上层空间与分烟口处烟气温度过高,且气流组织不均匀,导致供暖地面热量不均衡。燃池上方地面各布点温度峰值最大相差16.4℃,局部过热时间占一次填料供暖周期39.1%以上;而由烟道起始段供暖的房间,室内空气温度短时间发生骤变现象。室内空气质量标准的Ⅱ级水平规定中,一氧化碳CO在1小时均值内不超过10mg/m3,24小时内平均不超过4mg/m3。在一个完整填料供暖工况下,燃池正上方的卧室1、烟道正上方的客厅的供暖室内CO浓度日平均低于标准值,而逐时变化值分别在81.7%、93.9%的时间内低于标准小时最高浓度限值。为分析燃池内上层烟气扩散程度的均匀性对供暖地面温度的影响情况,在燃池内上距燃池底面0.6m高度处加设钢筋混凝土板,建立不设板、竖向设板、横向设板的模拟方案。在横向设板的模拟方案中,板宽为燃池宽度,板长为燃池的五分之三长度时,燃池内上层烟气温度分布的均匀性效果最显着,降低了供暖房间地面局部过热频率,提高了供暖系统热能利用率。
王媛哲[7](2021)在《电加热固体储能供热机组送风系统优化研究》文中进行了进一步梳理电加热固体储能供热技术在清洁供热实施过程中得到了大量的应用,优点是其一,平衡电网负荷,缓解电力系统压力;其二利用不同时段电价差,降低供暖成本;其三是实现“碳中和”目标在供暖行业的具体实践。但是在工程应用中出现一些问题,主要是系统运行一段时间后蓄热体和电加热丝的损坏,影响正常供热。分析其原因,认为蓄热体散热孔道流速分布不均使得部分位置的热量无法得到充分的释放,在若干个蓄放热周期后,蓄热体内存在局部“热堆积”的现象,实际温度超过耐受温度造成设备损坏。目前,电加热固体储能供热机组常见送风系统有四种形式,即下送下回、异侧下送下回、同侧下送上回和底部送风顶部回风。本课题针对电加热固体储能供热系统中存在的布风均匀性问题展开研究。首先,对固体储能装置送风气流组织进行定义,根据实际工程送风形式和送风结构,提出现行储能装置存在气流组织不合理的问题,利用模拟软件对储能装置送风系统物理建模,分析流场模拟结果。其次,结合供暖项目对蓄热装置设计计算,搭建储能供热试验台,分别进行冷、热态测试,通过多个温度传感器与风速传感器记录实验数据,将实验结果与模拟数据对比分析,验证模型的可行性。最后,使用模型进行储能装置流速分布均匀性影响因素模拟及结构优化模拟。研究结果表明,蓄热体同截面存在不同位置放热不均的问题,且气流分布不均是蓄热体内部出现温度差异和热量堆积的重要原因之一。将蓄热体模块化,独立风仓、独立送风有利于机组运行。蓄热体迎风截面各散热孔流速分布主要受储能装置送风结构与进风口特性影响,进风口流速的改变对蓄热体各散热孔道流量的均匀分布影响有限。在此基础上,分别从风仓宽度、进风口角度与风口处加设静压箱三个方面分析蓄热体迎风面流速分布情况。经过多次模拟分析出,风仓宽度大于2.2m时迎风截面均匀性基本稳定,风口角度为15°/20°(左右/上)时均匀性相对较好,但受风口影响很大。加设静压箱后的储能装置不仅消除了风口的影响,而且平均流速分布均匀性指数提高了13.6%,蓄热体散热孔流速分布更为均匀,装置布风能力得到了优化。
路世翔[8](2020)在《中间补气型PVT热泵热电冷联供系统性能研究》文中进行了进一步梳理建立以太阳能利用为主体的建筑供能体系,对实现我国建筑节能减排、推动绿色建筑发展具有重要意义。常规的太阳能利用方式存在供热稳定性差、太阳能利用效率低等问题,极大地限制了其在建筑领域的广泛应用。相比之下,太阳能光伏光热(PVT,Photovoltaic-thermal)热泵系统兼具制热和发电功能,且具有较好的制热稳定性和较高的太阳能综合利用效率,极具开发和应用潜力。现有PVT热泵系统虽然可以同时承担建筑的用热与用电需求,但无法满足建筑的用冷需求,因此难以广泛用于建筑领域,在此背景下,同时具备制热、发电和制冷三种功能的PVT热泵热电冷联供系统便应运而生,并展现出了明显的技术优势。然而,当该系统在气温较低、太阳辐射较弱的不利环境条件下制热时节流损失严重、制冷剂循环流量较小,制热性能存在不足,而且该系统在蓄冰工况下的制冷性能同样有待提升。为此,本文从热泵系统循环的角度出发,提出了中间补气型PVT热泵热电冷联供系统(简称为中间补气型PVT热泵系统),并对该系统的制热、发电和制冷性能开展了系统且深入的试验研究和理论分析。首先,为研究中间补气型PVT热泵系统在实际工况条件下的运行性能,本文基于该系统的功能部件构成和工作原理,开发、设计并建立了中间补气型PVT热泵试验系统;在此基础上,分别对该试验系统在制热水工况和冬季供暖工况下的制热和发电性能、以及夏季夜间制冷工况下的制冷性能开展了试验研究,结果表明,在制热水工况试验期间,系统的平均发电效率和COP分别为13.20%和3.10(冬季)以及13.06%和5.20(夏季);在冬季供暖工况试验期间,系统的平均COP为2.65;在夏季夜间制冷工况试验期间,系统的平均EER为2.12。其次,为合理确定中间补气型PVT热泵系统经济器的换热面积,研究各环境参数对系统制热、发电和制冷性能的影响规律,本文建立了该系统的性能仿真模型,并对该模型的准确性进行了试验验证;利用该仿真模型,本文对中间补气型PVT热泵系统开展了相应的优化和性能分析;结果表明,一是,通过增大经济器的换热面积能够有效提升系统的制热和制冷性能,且该系统的最优面积排量比(经济器换热面积与压缩机排量之比)为5.63×10-2h/m;二是,室外气温的升高和太阳辐射的增强,对系统的制热性能有着极大的促进作用,且系统COP与室外气温和太阳辐射照度均近似于线性正相关关系;三是,在制冷工况下,室外气温和天空有效温度的上升会对系统的制冷性能产生不利影响,风速的增大则可以提升系统的制冷性能,但当风速在2m/s以上再进一步增大时,其对系统制冷性能的提升效果不再明显;四是,天空冷辐射是PVT组件最主要的散热方式,并且室外气温越高、风速越低,天空辐射散热量在PVT组件总散热量中的占比也越大,且最高可达70%以上。第三,为定量分析中间补气型PVT热泵系统的性能优势,本文仿真对比了中间补气型PVT热泵系统与采用单级压缩循环的常规PVT热泵系统的制热和制冷性能;结果表明,在同等配置和相同的环境条件下,与常规PVT热泵系统相比,中间补气型PVT热泵系统的制热性能具有明显优势,制热功率和COP的升幅分别可达30%和15%以上,且系统所处的环境条件越恶劣,中间补气型PVT热泵系统的制热性能优势也越明显;此外,中间补气型PVT热泵系统的制冷性能也相对较好,制冷功率和EER的升幅分别可达25%和12%以上,且系统所处环境中的气温越低、风速越大,与常规PVT热泵系统相比,中间补气型PVT热泵系统的制冷性能优势也越明显。第四,为满足中间补气型PVT热泵系统工程应用选型设计计算需求,本文提出了用于计算系统制热和制冷性能的10系数计算模型;利用该计算模型,本文对大连地区供暖期系统的制热性能和空调期系统的制冷性能进行了计算和分析,结果表明,在该地区供暖期93%以上的时间内,中间补气型PVT热泵都能够可靠运行,系统的平均COP为2.40,在该地区的空调期夜间,系统的平均EER为2.68。最后,本文提出了适于研究PVT热泵系统供热/供冷能力和建筑用热/用冷需求之关系匹配程度的评价指标——度日供暖保证率和度日供冷保证率;基于该评价指标,分析了中间补气型PVT热泵系统装机容量与居住建筑供暖空调面积之间的适用匹配关系,结果表明,在兼顾居住建筑供暖和制冷需求的前提下,对于所选取的沈阳(严寒)、北京(寒冷)和武汉(夏热冬冷)地区,系统单位装机容量宜匹配的建筑供暖空调面积分别为17m2、31m2和25m2;最后,本文得到了系统装机容量与我国25个省份和直辖市(除夏热冬暖地区和温和地区以外)居住建筑供暖空调面积的适用匹配结果,并基于此分析了中间补气型PVT热泵系统的地区适应性,结果表明,该系统较宜应用于我国中部地区,而且在我国西藏地区的建筑供暖方面也具有较大的应用潜力。本文研究对进一步改善和提高PVT热泵系统的制热、制冷性能及其运行可靠性,具有重要的理论意义;对开发大型高效PVT热泵系统、促进PVT热泵技术的市场化应用和产业化发展,以及我国绿色建筑和可再生能源行业发展,具有重要的现实意义。
周超[9](2020)在《户用吹胀板式PVT热泵系统热电冷多联供特性研究》文中研究表明太阳能作为一种清洁可再生能源,对其高效、深度开发利用并实现其建筑一体化,对有效解决我国建筑领域能源短缺和环境污染问题具有重要意义。建筑冬季需要采暖、夏季需要空调、全年需要供应电力和生活热水,面对建筑多样化的能源供应需求,目前现有的太阳能光热利用和光伏发电技术,无论是组件的光电或光热转换效率、还是功能单一的组件结构形式和太阳能利用系统形式等,都无法满足上述建筑多种用能需求,且存在着组件占地面积大等问题。为此,本文从进一步提高太阳能综合利用效率、同时满足建筑多种用能需求的角度出发,把天空长波辐射冷却、吹胀板式换热技术和热泵技术融入太阳能综合利用过程,来研究解决光电与光热一体化和太阳能制热与制冷一体化的问题,提出了吹胀板式PVT组件和PVT热泵多能联供系统,并采用理论分析、试验研究、性能仿真相结合的研究方法,开展了以下内容的研究工作。(1)提出了吹胀板式PVT热泵热电冷多能联产联供系统,设计开发了吹胀板式蒸发/冷凝PVT组件,分析了该系统在各种运行工况下的工作原理;论述了新型吹胀板式PVT组件的结构形式设计和工作原理,提出了 PVT热泵系统产能性能和运行特性的性能评价方法。(2)采用试验研究方法,对吹胀板式PVT热泵系统及吹胀板式蒸发/冷凝PVT组件进行了试验研究,深化设计了 PVT热泵系统并建设了试验平台,分析了试验系统的误差大小;分析表明,该试验系统的光伏发电性能参数和制热性能参数的测试误差均小于5%,制冷性能参数的测试误差均小于10%。(3)针对吹胀板式PVT热泵系统夏季热电冷运行模式的研究需求,利用上述试验平台,试验研究了夏季PVT热泵系统热电冷三联供性能和热电冷联合运行特性;结果表明,在夏季外界自然工况下,试验系统白天全天的平均光伏发电效率为13.6%,白天的平均制热COPt为6.16,夜间的平均制冷COPc为2.8,与相同额定发电功率的常规光伏组件相比,PVT热泵系统的PVT组件光伏发电量提升了 10~15%。(4)试验并分析了过渡季和冬季该系统的热电联供性能和热电联合运行特性;结果表明,试验系统在过渡季外界自然工况下白天全天的平均光伏发电效率为11.9%,白天的平均制热COPt为5;在冬季自然工况下白天全天的平均光伏发电效率为10.3%,白天的平均制热COPt为4.4;该系统在各个季节的各种模式下均能长时间稳定运行。(5)采用数学建模与理论分析的方法,建立了以吹胀板式蒸发/冷凝PVT组件传热模型为核心的吹胀板式PVT热泵系统数学模型,完成了该模型的理论求解结果的试验验证;结果表明,理论求解结果与试验结果的偏差均在11%以内,为进一步开展该PVT热泵系统的性能仿真与经济性评价提供了理论模型基础。(6)针对不同建筑面积的居住建筑用能需求,提出了吹胀板式PVT热泵系统在户用供能系统中的应用方式;通过性能仿真,分析了不同工况下环境参数对PVT热泵系统热电冷性能的影响大小,研究了该系统的地区适用性;利用试验与仿真结果,进一步分析了户用吹胀板式PVT热泵系统的技术经济性及其影响因素,提出了在我国北方地区应用该系统的经济运行模式。结果表明,与建筑的各类常规供能形式相比,该户用吹胀板式PVT热泵系统具有可观的年净收益,投资回收期约为3~4年。
樊舒雅[10](2020)在《热管用于墙体辐射式供暖的传热研究》文中进行了进一步梳理低温热水辐射供暖技术在民用建筑的冬季供暖中应用很广泛,它相比一般的供暖方式具有两个明显的优势:一是可以利用低温热源,二是能源利用率高。若热源温度降低,必然要求供暖末端具备更高的换热效率。本文提出在民用建筑集中供热系统中应用高效的传热元件——重力式热管强化传热,从而在节约能源的同时又能达到舒适满意的室内供暖效果。本文综合低温热水墙体辐射供暖系统与高效散热元件热管进行研究,并结合热管与新型高导热材料石墨烯对装置进行优化,极大增加墙体散热面积的同时达到一种较好的供暖效果。在实验前进行热管的选型设计,主要对热管的管材、工质等进行选择,使其能够符合本实验的需求。搭建供暖系统实验台,进行热管冷凝段自然冷却实验。通过制作房间模型进行进一步实验,利用提出的热管装置加热50×50cm2的混凝土板块制成的墙体模型,分别在墙内敷设两根和三根热管,并测量房间模型内温度和墙体表面温度。在此实验的基础上开展强化传热实验,通过改变热管之间间距和热源温度两种参数对比传热效果,并加入新型导热材料石墨烯进行优化。当房间内及墙体表面温度达到稳定状态后,对比各组实验的墙体表面平均温度、房间模型内平均温度和各测点温度方差。最后建立将热管用于墙体供暖的模型,进行数值模拟,研究室内温度场的分布情况。研究结果表明:蒸发段长度分别为50mm、80mm、110mm时,50mm的铜-水热管换热性最好;在墙内敷设两根热管无法满足室内所需的温度要求,热管数量加至三根时,墙体表面温度由13.07℃被加热至28.24℃,共升高了 15.2℃。房间模型内的温度由13.11℃加热至23.08℃,共升高了 9.9℃,可以满足室内温度需求;管间距为15cm、热源温度为50℃的方案更优;采用热管与石墨烯结合的供热方式,墙体表面温度达到37.74℃,房间内的温度达到23.41℃。由数据得出(1)墙体表面平均温度比单独热管加热高出0.7℃,提高约2%;(2)房间平均温度高出0.4℃,提高约1.7%。模拟结果表明,除外窗区域,室内温度场分布很均匀,PMV指标也满足人体舒适范围。
二、散热面积的增加对供暖效果影响分析及调整(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、散热面积的增加对供暖效果影响分析及调整(论文提纲范文)
(1)供热管网负荷平衡优化算法的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状及分析 |
1.2.1 国外集中供热控制方法现状 |
1.2.2 国内集中供热控制方法现状 |
1.3 研究内容 |
2 供热系统介绍及建模分析 |
2.1 供热系统的水力特性 |
2.1.1 管道阻力特性 |
2.1.2 供热系统管道阻力损失的计算 |
2.1.3 调节阀及其特性分析 |
2.2 供热系统的热力特性 |
2.2.1 供热系统的热负荷 |
2.2.2 散热器的热力分析 |
2.2.3 换热器的热力分析 |
2.3 本章小结 |
3 供热系统的MATLAB仿真及分析 |
3.1 MATLAB/SIMULINK的介绍 |
3.2 集中供热系统仿真模型库建立 |
3.2.1 管道仿真模型 |
3.2.2 换热站仿真模型 |
3.2.3 散热器仿真模型 |
3.2.4 热用户仿真模型 |
3.2.5 热源仿真模型 |
3.2.6 阀门仿真模型 |
3.3 供热系统整体仿真模型 |
3.4 本章小结 |
4 供热管网负荷平衡优化算法研究 |
4.1 热网运行调节方式 |
4.2 供热管网传统控制方法 |
4.3 供热管网的全局优化方法 |
4.3.1 差分进化算法 |
4.3.2 人工鱼群算法 |
4.3.3 人工鱼群算法的改进 |
4.4 仿真实验结果及分析 |
4.4.1 数据来源 |
4.4.2 供热系统仿真模型验证 |
4.4.3 优化算法对比 |
4.4.4 模拟分析仿真验证 |
4.4.5 抗干扰验证 |
4.5 .本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(2)面向室内热环境需求的辽中农宅低成本节能优化(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 研究背景及意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 农宅室内热环境需求 |
1.3.2 农宅建造模式演变 |
1.3.3 农宅节能优化设计方法 |
1.4 目前存在的问题 |
1.5 主要研究内容 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 技术路线 |
2 辽中地区农宅室内热环境需求实测调查研究 |
2.1 实测调查概要 |
2.1.1 研究对象 |
2.1.2 问卷设计 |
2.1.3 测试方法 |
2.2 农宅概况及室内热环境现状 |
2.2.1 农宅特征 |
2.2.2 人口特征与生活模式 |
2.2.3 农宅室内热环境 |
2.3 农户主观热需求 |
2.3.1 热感觉和热舒适 |
2.3.2 热可接受度和热期望 |
2.3.3 室内热环境计算参数 |
2.4 农宅客观热需求 |
2.4.1 基准农宅模型 |
2.4.2 热工性能分析及热工薄弱环节分析 |
2.5 需求适应型室内热环境改善措施 |
2.6 本章小结 |
3 基于农宅热需求的低成本节能优化模型 |
3.1 基准农宅基本信息 |
3.2 低成本节能目标优化 |
3.2.1 节能多目标优化方法 |
3.2.2 优化目标函数的提出 |
3.2.3 决策变量及限制条件 |
3.3 求解模型构建与验证 |
3.3.1 求解模型构建 |
3.3.2 准确性验证 |
3.4 低成本节能优化方案 |
3.5 本章小结 |
4 覆膜缓冲空间与农宅集成应用分析与优化 |
4.1 覆膜缓冲空间的热性能 |
4.1.1 测试方法 |
4.1.2 测试结果分析 |
4.2 覆膜缓冲空间传热模型 |
4.2.1 物理模型 |
4.2.2 传热模型 |
4.2.3 模型计算及验证 |
4.3 覆膜缓冲空间热性能优化 |
4.3.1 覆膜材料 |
4.3.2 构造形式 |
4.3.3 构造进深 |
4.4 低成本围护结构保温层厚度阈值 |
4.5 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
附录 A 观察法信息汇总表 |
附录 B 农户热需求主观情况调研 |
附录 C 常见服装热阻值 |
附录 D 优化相关程序 |
附录 E 围护结构参数多目标优化非支配解性能 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(3)昆明地区太阳能地板辐射供暖系统性能与数值模拟分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究意义 |
1.3 研究现状 |
1.4 研究内容与方法 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究方法 |
1.4.3 创新点 |
第2章 系统设计与室内舒适度评价模型 |
2.1 地板辐射供暖传热方式 |
2.2 地板辐射供暖地板结构介绍 |
2.3 太阳能低温热水地板辐射供暖系统设计 |
2.4 地板辐射供暖地板结构设计 |
2.5 实验房室内舒适度评价标准 |
2.6 地板表面温度不均匀性评价标准 |
2.7 本章小结 |
第3章 实验平台与实验设计 |
3.1 实验平台 |
3.1.1 实验房结构 |
3.1.2 实验装置 |
3.2 实验设计 |
3.2.1 温度监测点布置 |
3.2.2 实验方案 |
3.3 本章小结 |
第4章 数学模型建立与Fluent求解 |
4.1 数学模型建立 |
4.2 数学模型 |
4.2.1 地板传热模型 |
4.2.2 地板与室内传热模型 |
4.2.3 室内外换热模型 |
4.3 CFD与 Fluent软件介绍 |
4.3.1 CFD介绍 |
4.3.2 CFD求解器Fluent软件介绍 |
4.4 三维模型建立 |
4.5 网格划分 |
4.6 计算模型 |
4.6.1 控制方程 |
4.6.2 流体类型 |
4.7 参数设置 |
4.7.1 综合参数设置 |
4.7.2 材料物性参数设置 |
4.7.3 边界条件设置 |
4.7.4 离散项设置 |
4.7.5 亚松弛因子设置 |
4.7.6 残差设置 |
4.7.7 UDF加载 |
4.7.8 初始化设置与计算设置 |
4.8 网格独立性验证 |
4.9 本章小结 |
第5章 实验数据分析与模拟验证 |
5.1 测试期间环境温度分析 |
5.2 实验房围护结构温度分析 |
5.3 晴天天气下实验房室内环境分析 |
5.3.1 地板表面平均温度分析 |
5.3.2 地板表面水平线段上温度分析 |
5.3.3 室内平均温度分析 |
5.3.4 室内竖直方向温度分布 |
5.4 不同天气状况下室内温度分析 |
5.5 室内热舒适性分析 |
5.6 模拟验证 |
5.6.1 地板内部传热模拟验证 |
5.6.2 室内数值模拟验证 |
5.7 本章小结 |
第6章 数值模拟分析 |
6.1 散热盘管不同进水温度地板模拟分析 |
6.1.1 散热盘管不同进水口温度地板内部温度与表面云图变化 |
6.1.2 散热盘管不同进水温度地板表面温度分析 |
6.1.3 散热盘管不同进水温度地板表面温度分布不均匀性 |
6.2 散热盘管不同进水流速地板模拟分析 |
6.2.1 散热盘管不同进水流速地板内部温度云图变化 |
6.2.2 散热盘管不同进水流速地板内部和表面温度分析 |
6.2.3 散热盘管不同进水流速地板表面温度分布不均匀性 |
6.3 散热盘管不同管间距地板模拟分析 |
6.3.1 散热盘管不同管间距地板内部温度云图变化 |
6.3.2 散热盘管不同管间距地板表面温度分析 |
6.3.3 散热盘管不同管间距地板表面温度分布不均匀性 |
6.4 不同环境温度下室内模拟分析 |
6.5 本章小结 |
第7章 总结和展望 |
7.1 总结 |
7.2 存在的问题与展望 |
参考文献 |
附件 |
攻读学位期间发表的学术论文和研究成果 |
致谢 |
(4)寒冷地区太阳能与低温空气源热泵联合供热系统实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 太阳能光热利用系统研究现状 |
1.3 空气源热泵供热研究现状 |
1.4 太阳能空气源系统复合供热研究现状 |
1.5 研究内容 |
1.6 研究思路 |
1.7 拟解决的问题 |
第2章 太阳能与低温空气源热泵联合供热系统优化设计 |
2.1 联合供热系统配置优化 |
2.1.1 联合供热系统结构优化 |
2.1.2 联合供热系统设备优化 |
2.2 联合供热系统的流程优化 |
2.2.1 联合供热系统的结构设计 |
2.2.2 联合供热系统组成及工作流程 |
2.2.3 联合供热系统工作模式 |
2.3 联合供热系统运行策略优化 |
2.4 联合供热系统评价方法 |
2.4.1 太阳能集热系统性能评价参数 |
2.4.2 空气源热泵供热系统性能评价参数 |
2.4.3 系统总体性能评价参数 |
2.5 本章小结 |
第3章 太阳能与低温空气源热泵联合供热系统实验台搭建 |
3.1 实验房间选取及负荷模拟 |
3.1.1 实验房间概况 |
3.1.2 实验房间负荷模拟 |
3.2 联合供热实验系统构成 |
3.2.1 太阳能集热系统设备 |
3.2.2 空气源热泵供热系统设备 |
3.2.3 散热末端系统设备 |
3.2.4 系统设备汇总 |
3.2.5 联合供热系统实验台构建 |
3.3 联合供热系统实验台性能测试系统构成 |
3.3.1 监测设备 |
3.3.2 测点布置 |
3.3.3 测试方法 |
3.4 本章小结 |
第4章 太阳能与低温空气源热泵联合供热系统多因素影响研究 |
4.1 不同系统构成形式下联合供热系统性能差异分析 |
4.2 不同运行策略下联合供热系统性能差异分析 |
4.2.1 不同运行策略对太阳能集热系统的影响 |
4.2.2 不同运行策略对空气源热泵供热系统的影响 |
4.2.3 不同运行策略对联合供热系统的影响 |
4.3 不同太阳能保证率下联合供热系统性能差异分析 |
4.3.1 太阳能保证率对太阳能集热系统的影响 |
4.3.2 太阳能保证率对空气源热泵供热系统的影响 |
4.3.3 太阳能保证率对联合供热系统的影响 |
4.4 优化时间控制模式对联合供热系统性能的影响 |
4.4.1 优化时间控制模式对太阳能集热系统的影响 |
4.4.2 优化时间控制模式对空气源热泵供热系统的影响 |
4.4.3 优化时间控制模式对联合供热系统的影响 |
4.4.4 时间控制模式优化原则 |
4.5 本章小结 |
第5章 太阳能与低温空气源热泵联合供热系统工程应用评价 |
5.1 系统经济性、节能性及环保性评价指标 |
5.2 系统经济性评价 |
5.3 系统节能性评价 |
5.4 系统环保性评价 |
5.5 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
(5)部分负荷下空气源热泵供暖性能评价与系统运行策略研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号对照表 |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状及存在问题 |
1.2.1 机组部分负荷性能评价 |
1.2.2 系统运行性能及影响因素分析 |
1.2.3 系统运行策略 |
1.2.4 问题提出 |
1.3 研究内容与方法 |
1.4 论文的组织结构 |
第2章 空气源热泵部分负荷性能热力学模型研究 |
2.1 部分负荷能效损失机理 |
2.2 部分负荷因子表征方法 |
2.3 实际运行能效分析模型 |
2.4 本章小结 |
第3章 空气源热泵部分负荷性能实验研究 |
3.1 部分负荷性能实验设计 |
3.1.1 实验方案 |
3.1.2 实验系统 |
3.1.3 实验不确定度分析 |
3.2 实验结果分析 |
3.2.1 稳态性能 |
3.2.2 启动与停机过程 |
3.2.3 不同工况下启停损失 |
3.3 部分负荷性能快速实验方法 |
3.4 本章小结 |
第4章 空气源热泵供暖系统运行能效影响因素分析 |
4.1 运行性能实测 |
4.1.1 测试和分析参数 |
4.1.2 测试系统 |
4.1.3 测试平台 |
4.2 测试样本及结果 |
4.2.1 测试地点和样本选择 |
4.2.2 测试结果与统计分析 |
4.3 运行能效影响因素分析 |
4.3.1 供水温度对性能的影响分析 |
4.3.2 运行负荷率对性能的影响分析 |
4.4 运行能效损失辨识 |
4.4.1 稳态能效衰减因子辨识 |
4.4.2 待机能效损失因子辨识 |
4.4.3 启动能效损失因子辨识 |
4.4.4 除霜能效损失因子辨识 |
4.4.5 实际运行能效分析模型准确性验证 |
4.4.6 实际运行能效分析模型应用 |
4.5 本章小结 |
第5章 空气源热泵供暖系统运行策略研究 |
5.1 运行策略优化方法 |
5.2 空气源热泵供暖系统动态仿真模型 |
5.2.1 动态仿真模型建立 |
5.2.2 仿真模型验证 |
5.3 运行优化策略模拟分析 |
5.3.1 基于供需匹配的动态回差控制策略 |
5.3.2 循环水泵启停联动控制策略 |
5.4 运行优化策略效果实测验证 |
5.4.1 控制策略设计 |
5.4.2 运行效果分析 |
5.5 运行优化策略应用 |
5.6 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 本文创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得学术成果 |
致谢 |
(6)内蒙古牧区住宅生物质地下燃池供暖系统热响应研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
物理量名称及符号表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 内蒙古牧居供暖方式调研 |
1.1.2 内蒙古地区生物质燃料调研 |
1.2 生物质燃池-烟道供暖方式应用现状 |
1.2.1 国外现状 |
1.2.2 国内现状 |
1.3 本课题研究目的及意义 |
1.4 本课题主要研究方法与技术路线 |
1.4.1 技术路线 |
1.4.2 主要步骤 |
第二章 供暖系统燃料特性与传热过程 |
2.1 燃池内生物质燃料分析 |
2.1.1 生物质燃料燃烧理论 |
2.1.2 牧区生物质燃料特性 |
2.1.3 生物质燃料燃烧生成烟气量 |
2.2 供暖地板热量影响因素 |
2.2.1 烟气供暖量 |
2.2.2 烟道出口压力计算 |
2.2.3 热损失 |
2.3 燃池-烟道供暖系统 |
2.3.1 供暖系统热响应 |
2.3.2 供暖系统评价指标 |
2.3.3 综合有效热能利用率 |
2.4 本章小结 |
第三章 草原牧居某燃池-烟道供暖系统实测分析 |
3.1 实测对象 |
3.2 实验仪器 |
3.3 实测方法与分析 |
3.3.1 布点方案 |
3.3.2 实测数据分析 |
3.4 供暖季建筑逐日热负荷 |
3.4.1 气象条件 |
3.4.2 DeST计算逐日热负荷 |
3.5 供暖系统热量响应 |
3.5.1 传统填料方案下供暖系统 |
3.5.2 实测工况热量响应 |
3.5.3 综合有效热能利用率 |
3.5.4 生物质燃料羊粪砖年消耗量 |
3.6 本章小结 |
第四章 地下燃池-烟道供暖系统优化模拟 |
4.1 地下燃池-烟道供暖系统数值模拟 |
4.1.1 建立模型 |
4.1.2 模拟设置 |
4.2 模型准确性验证 |
4.3 模拟运行与结果 |
4.3.1 不设附加板燃池内各层烟气温度 |
4.3.2 竖向设附加板优化方案 |
4.3.3 横向设附加板优化方案 |
4.3.4 优化方案热能利用率 |
4.4 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 生物质燃烧模拟UDF |
在读期间发表的学术论文及取得的科研成果 |
作者简介 |
(7)电加热固体储能供热机组送风系统优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 供暖需求及能耗现状 |
1.1.2 电加热固体储能技术发展趋势 |
1.2 国内外研究现状与发展动态 |
1.2.1 国内研究现状 |
1.2.2 国外研究现状 |
1.2.3 国内外研究特点与不足 |
1.3 课题的提出 |
1.4 研究内容与技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
1.5 创新点 |
第2章 电加热固体储能供热机组风系统分析 |
2.1 工作原理 |
2.1.1 电加热固体储能供热机组 |
2.1.2 电加热式固体储能供热机组风系统工作原理 |
2.1.3 固体储能机组送风气流组织 |
2.2 风系统主要形式分析 |
2.3 蓄热体放热能力 |
2.4 本章小结 |
第3章 模拟研究 |
3.1 控制方程 |
3.2 物理模型 |
3.3 模拟及结果分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 实验研究 |
4.1 实验目的 |
4.2 实验台搭建 |
4.2.1 设计计算 |
4.2.2 实验平台搭建 |
4.3 实验方案 |
4.3.1 测试内容 |
4.3.2 仪器仪表 |
4.3.3 测试过程 |
4.3.4 安全及注意事项 |
4.4 测试结果与分析 |
4.4.1 冷炉流速测试结果 |
4.4.2 热炉温度测试结果 |
4.5 模拟与实验对比 |
4.5.1 误差分析 |
4.5.2 模拟与实验对比 |
4.6 本章小结 |
第5章 储能装置送风均匀性优化研究 |
5.1 风仓宽对储能装置布风的影响研究 |
5.2 进风口夹角对储能装置布风的影响研究 |
5.3 进口处加设挡板对储能装置布风的影响研究 |
5.4 本章小结 |
结论及展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(8)中间补气型PVT热泵热电冷联供系统性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景、目的及意义 |
1.1.1 常规太阳能利用技术面临的问题 |
1.1.2 太阳能热泵技术应用潜力较大 |
1.1.3 PVT热泵系统及要解决的问题 |
1.1.4 本文研究目的及意义 |
1.2 太阳能(PVT)热泵技术研究进展 |
1.2.1 集热/蒸发器结构研究 |
1.2.2 系统运行控制研究 |
1.2.3 系统建模与理论研究 |
1.2.4 系统全年性能研究 |
1.2.5 研究进展小结 |
1.3 中间补气型PVT热泵热电冷联供系统的提出 |
1.3.1 适于低温应用的热泵循环/系统形式 |
1.3.2 中间补气型PVT热泵热电冷联供系统 |
1.4 研究内容与研究思路 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究思路 |
2 中间补气型PVT热泵系统构成及其试验平台的建立 |
2.1 中间补气型PVT热泵系统构成及工作原理 |
2.1.1 中间补气型PVT热泵系统构成 |
2.1.2 中间补气型PVT热泵系统工作原理 |
2.2 试验系统主要部件的设计与确定 |
2.2.1 压缩机的确定 |
2.2.2 PVT组件及其阵列的设计 |
2.2.3 蓄热水箱的设计 |
2.2.4 蓄冷水箱的设计 |
2.2.5 其他部件的确定 |
2.3 试验系统及其数据采集系统 |
2.3.1 试验系统 |
2.3.2 数据采集系统 |
2.4 系统性能评价指标 |
2.5 试验系统的误差分析 |
2.6 本章小结 |
3 中间补气型PVT热泵系统热电冷性能试验研究 |
3.1 试验工况确定 |
3.2 制热水工况下系统制热和发电性能试验研究 |
3.2.1 试验方案 |
3.2.2 制热水工况下系统制热和发电性能试验结果与讨论 |
3.2.3 系统制热和发电特性分析 |
3.3 冬季供暖工况下系统制热和发电性能试验研究 |
3.3.1 试验方案 |
3.3.2 冬季供暖工况下系统制热和发电性能试验结果与分析 |
3.4 夏季夜间制冷工况下系统制冷性能试验研究 |
3.4.1 试验方案 |
3.4.2 夏季夜间系统制冷性能试验结果与讨论 |
3.4.3 夏季夜间系统制冷特性分析 |
3.5 本章小结 |
4 中间补气型PVT热泵系统性能仿真模型的建立 |
4.1 制冷剂相关计算模型 |
4.1.1 制冷剂的物性参数计算 |
4.1.2 制冷剂的流动传热模型 |
4.2 系统部件数学模型 |
4.2.1 PVT组件数学模型 |
4.2.2 中间补气型压缩机数学模型 |
4.2.3 经济器数学模型 |
4.2.4 沉浸式换热盘管数学模型 |
4.2.5 电子膨胀阀数学模型 |
4.2.6 水箱数学模型 |
4.3 系统性能仿真模型的建立与求解 |
4.4 系统性能仿真模型的准确性验证 |
4.5 本章小结 |
5 中间补气型PVT热泵系统优化及热电冷性能分析 |
5.1 中间补气型PVT热泵系统经济器换热面积优化 |
5.1.1 经济器换热面积优化设计工况 |
5.1.2 经济器换热面积的优化分析 |
5.1.3 中间补气型PVT热泵系统样机开发 |
5.2 环境参数对系统制热和发电性能的影响分析 |
5.2.1 室外气温对系统制热和发电性能的影响 |
5.2.2 太阳辐射照度对系统制热和发电性能的影响 |
5.2.3 室外风速对系统制热和发电性能的影响 |
5.3 环境参数对系统制冷性能的影响分析 |
5.3.1 室外气温对系统制冷性能的影响 |
5.3.2 天空有效温度对系统制冷性能的影响 |
5.3.3 室外风速对系统制冷性能的影响 |
5.4 本章小结 |
6 中间补气型与常规PVT热泵系统性能对比分析 |
6.1 常规PVT热泵系统性能仿真模型的建立与求解 |
6.1.1 常规PVT热泵系统性能仿真模型 |
6.1.2 常规PVT热泵系统性能仿真模型的准确性验证 |
6.2 中间补气型与常规PVT热泵系统制热性能对比分析 |
6.2.1 制热工况下排气温度的对比分析 |
6.2.2 系统制热性能对比分析 |
6.3 中间补气型与常规PVT热泵系统制冷性能对比分析 |
6.3.1 制冷工况下排气温度的对比分析 |
6.3.2 系统制冷性能对比分析 |
6.4 本章小结 |
7 PVT热泵系统性能工程计算方法及冷热供需匹配关系研究 |
7.1 中间补气型PVT热泵系统性能10系数计算模型 |
7.1.1 系统性能10系数计算模型的提出 |
7.1.2 系统制热性能10系数计算模型的建立 |
7.1.3 系统制冷性能10系数计算模型的建立 |
7.2 大连地区系统制热和制冷性能计算与分析 |
7.2.1 大连地区供暖期系统制热性能计算与分析 |
7.2.2 大连地区空调期系统制冷性能计算与分析 |
7.3 中间补气型PVT热泵系统在建筑中应用的匹配分析 |
7.3.1 系统装机容量与建筑供暖空调面积的适用匹配思路 |
7.3.2 度日供暖保证率和度日供冷保证率 |
7.3.3 系统装机容量与建筑供暖空调面积的适用匹配分析 |
7.4 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 创新点简述 |
8.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(9)户用吹胀板式PVT热泵系统热电冷多联供特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 太阳能的开发利用仍未有效解决建筑采暖空调问题 |
1.1.2 现代建筑对太阳能开发利用提出了更高要求 |
1.1.3 热泵与PVT技术的结合为建筑节能提供了新思路 |
1.1.4 本文的研究意义 |
1.2 国内外研究现状分析 |
1.2.1 太阳能光伏光热综合利用研究进展 |
1.2.2 太阳能热泵技术研究进展 |
1.2.3 太阳能PVT热泵技术研究进展 |
1.2.4 天空长波辐射冷却技术研究进展 |
1.2.5 PVT热泵性能评价及其经济性研究进展 |
1.3 现有研究存在的问题分析 |
1.4 主要研究内容及研究思路 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究思路 |
2 吹胀板式PVT热泵系统的提出及试验台建立 |
2.1 单级压缩吹胀板式PVT热泵多联供系统的提出 |
2.1.1 太阳能PVT热泵系统形式的研究 |
2.1.2 不同运行工况下系统工作原理分析 |
2.2 吹胀板式蒸发/冷凝PVT组件的提出 |
2.2.1 组件结构形式与设计 |
2.2.2 组件工作原理分析 |
2.3 吹胀板式蒸发/冷凝PVT组件性能评价方法 |
2.3.1 PVT组件发电性能评价 |
2.3.2 PVT组件制热性能评价 |
2.3.3 PVT组件制冷性能评价 |
2.3.4 PVT组件综合效率确定方法 |
2.4 PVT热泵系统热电冷多联供性能评价方法 |
2.4.1 PVT热泵系统供电性能评价 |
2.4.2 PVT热泵系统制热性能评价 |
2.4.3 PVT热泵系统制冷性能评价 |
2.4.4 PVT热泵系统综合性能评价方法 |
2.5 吹胀板式PVT热泵系统的设计 |
2.5.1 吹胀板式PVT热泵系统设备部件确定 |
2.5.2 吹胀板式PVT热泵系统制冷剂管路设计 |
2.6 吹胀板式PVT热泵系统试验台的建立 |
2.6.1 吹胀板式PVT热泵试验系统关键设备确定 |
2.6.2 吹胀板式PVT热泵试验系统监测控制 |
2.7 吹胀板式PVT热泵试验系统误差分析 |
2.7.1 误差分析原理简述 |
2.7.2 试验系统误差分析 |
2.8 本章小结 |
3 吹胀板式PVT热泵系统夏季热电冷性能试验研究 |
3.1 吹胀板式PVT热泵系统夏季热电冷综合性能试验 |
3.1.1 夏季气象参数测试与分析 |
3.1.2 系统夏季热电冷综合性能分析 |
3.2 吹胀板式PVT热泵系统夏季工况制冷性能试验 |
3.2.1 夏季工况气象参数测试结果分析 |
3.2.2 夏季工况系统夜间制冷性能分析 |
3.3 吹胀板式PVT热泵系统夏季工况热电性能试验 |
3.3.1 夏季工况系统光伏发电性能分析 |
3.3.2 夏季工况系统制热性能分析 |
3.4 夏季夜间制冷模式下PVT热泵系统运行特性分析 |
3.4.1 夏季系统制冷运行参数测试结果分析 |
3.4.2 水箱蓄冷特性参数测试结果分析 |
3.4.3 制冷工况下PVT组件表面温度测试结果分析 |
3.5 夏季白天热电模式下PVT热泵系统运行特性分析 |
3.5.1 夏季系统制热运行参数测试结果分析 |
3.5.2 夏季制热工况下PVT组件表面温度分布测试结果分析 |
3.6 本章小结 |
4 吹胀板式PVT热泵系统过渡季和冬季性能试验研究 |
4.1 吹胀板式PVT热泵系统过渡季综合性能试验 |
4.1.1 过渡季气象参数测试与分析 |
4.1.2 系统过渡季热电综合性能分析 |
4.2 吹胀板式PVT热泵系统过渡季工况热电性能试验 |
4.2.1 过渡季工况系统光伏发电性能分析 |
4.2.2 过渡季工况系统制热性能分析 |
4.3 过渡季白天热电模式下PVT热泵系统运行特性分析 |
4.3.1 过渡季系统制热运行参数测试结果分析 |
4.3.2 过渡季制热工况下PVT组件表面温度分布测试结果分析 |
4.4 吹胀板式PVT热泵系统冬季综合性能试验 |
4.4.1 冬季气象参数测试与分析 |
4.4.2 系统冬季热电综合性能分析 |
4.5 吹胀板式PVT热泵系统冬季工况热电性能试验 |
4.5.1 冬季工况系统光伏发电性能分析 |
4.5.2 冬季工况系统制热性能分析 |
4.6 冬季白天热电模式下PVT热泵系统运行特性分析 |
4.6.1 冬季系统制热运行参数测试结果分析 |
4.6.2 冬季制热工况下PVT组件表面温度分布测试结果分析 |
4.7 吹胀板式PVT热泵系统全年热电冷试验性能对比分析 |
4.7.1 系统全年光伏发电性能对比分析 |
4.7.2 系统全年制热性能对比分析 |
4.7.3 系统全年热电冷试验性能总结 |
4.8 本章小结 |
5 吹胀板式PVT热泵系统仿真模型的建立 |
5.1 吹胀板式蒸发/冷凝PVT组件传热模型的建立 |
5.1.1 吹胀板式蒸发/冷凝PVT组件换热过程分析 |
5.1.2 吹胀板式PVT组件层间结构能量平衡分析 |
5.1.3 吹胀板式PVT组件传热模型的建立 |
5.2 PVT热泵系统关键设备部件数学模型的建立 |
5.2.1 蓄热水箱内冷凝换热盘管模型 |
5.2.2 蓄冷水箱内蒸发换热盘管模型 |
5.2.3 压缩机模型 |
5.2.4 电子膨胀阀模型 |
5.3 模型求解方法及理论解的试验验证 |
5.3.1 系统模型求解方法 |
5.3.2 理论解的试验验证与分析 |
5.4 本章小结 |
6 吹胀板式PVT热泵系统适用性与经济性研究 |
6.1 户用PVT热泵系统应用方式研究 |
6.1.1 设计原则及建筑用能负荷测算方法 |
6.1.2 户用PVT热泵热水机组设计 |
6.1.3 户用PVT热泵热电机组设计 |
6.1.4 户用PVT热泵热电暖机组设计 |
6.1.5 户用PVT热泵热电冷暖机组设计 |
6.2 不同工况下环境参数对系统热电冷性能的影响分析 |
6.2.1 制热工况下环境参数对系统制热性能的影响 |
6.2.2 制冷工况下环境参数对系统制冷性能的影响 |
6.3 户用PVT热泵系统热电冷多联供经济性分析 |
6.3.1 系统经济性评价方法 |
6.3.2 系统技术经济性分析与比较 |
6.3.3 系统经济性影响因素分析及经济运行模式 |
6.3.4 集中式PVT热泵能源站系统形式及经济运行模式 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间科研成果及科研项目 |
致谢 |
作者简介 |
(10)热管用于墙体辐射式供暖的传热研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 供暖的研究现状 |
1.2.2 热管用于供暖的研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法 |
1.4 技术路线 |
2 热管的理论基础与传热分析 |
2.1 热管 |
2.1.1 热管的工作原理 |
2.1.2 热管的特征 |
2.1.3 热管的分类 |
2.2 热管的传热极限 |
2.3 热管的选型 |
2.3.1 热管的传热过程 |
2.3.2 热管选型与分析 |
2.4 热管用于墙体辐射供暖的优缺点分析 |
2.5 热管的传热计算 |
2.5.1 热管冷凝段传热 |
2.5.2 热管蒸发段传热 |
2.5.3 热管的热阻 |
2.6 辐射面传热量计算 |
2.7 本章小结 |
3 热管用于墙体辐射式供暖实验设计 |
3.1 实验目的及原理 |
3.1.1 实验目的 |
3.1.2 实验原理 |
3.1.3 实验时间和地点 |
3.2 实验仪器 |
3.3 测量方法 |
3.3.1 测温原理 |
3.3.2 测点布置 |
3.4 实验操作步骤 |
3.4.1 实验前注意事项 |
3.4.2 实验步骤 |
3.5 实验主要内容 |
3.6 误差分析 |
3.7 本章小结 |
4 热管用于墙体辐射供暖实验研究 |
4.1 蒸发段长度对热管换热性的影响 |
4.1.1 蒸发段长度为50mm |
4.1.2 蒸发段长度为80mm |
4.1.3 蒸发段长度为110mm |
4.2 两根热管加热混凝土板块的效果 |
4.3 三根热管加热混凝土板块的效果 |
4.4 两种方案实验结果对比分析 |
4.5 本章小结 |
5 热管用于墙体辐射供暖优化研究 |
5.1 探究不同管间距对供暖效果的影响 |
5.1.1 间距为10cm实验结果分析 |
5.1.2 间距为15cm实验结果分析 |
5.1.3 间距为20cm实验结果分析 |
5.1.4 三种管间距对比实验结果分析 |
5.2 热源温度对供暖系统的影响 |
5.2.1 热源温度为45℃的实验结果分析 |
5.2.2 热源温度为50℃的实验结果分析 |
5.3 新型导热材料石墨烯对实验的影响 |
5.4 两种方案的实验结果对比分析 |
5.5 本章小结 |
6 热管用于墙体辐射供暖温度场模拟 |
6.1 建立数值模型 |
6.2 控制方程 |
6.3 室内温度场模拟 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 研究结论 |
7.2 思考与展望 |
7.2.1 创新点 |
7.2.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
四、散热面积的增加对供暖效果影响分析及调整(论文参考文献)
- [1]供热管网负荷平衡优化算法的研究[D]. 付家根. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]面向室内热环境需求的辽中农宅低成本节能优化[D]. 赵佳艺. 大连理工大学, 2021
- [3]昆明地区太阳能地板辐射供暖系统性能与数值模拟分析[D]. 张昱翀. 云南师范大学, 2021(08)
- [4]寒冷地区太阳能与低温空气源热泵联合供热系统实验研究[D]. 宗弘盛. 北京建筑大学, 2021(01)
- [5]部分负荷下空气源热泵供暖性能评价与系统运行策略研究[D]. 徐昭炜. 中国建筑科学研究院有限公司, 2021
- [6]内蒙古牧区住宅生物质地下燃池供暖系统热响应研究[D]. 张嘉雪. 内蒙古工业大学, 2021(01)
- [7]电加热固体储能供热机组送风系统优化研究[D]. 王媛哲. 河北建筑工程学院, 2021(01)
- [8]中间补气型PVT热泵热电冷联供系统性能研究[D]. 路世翔. 大连理工大学, 2020
- [9]户用吹胀板式PVT热泵系统热电冷多联供特性研究[D]. 周超. 大连理工大学, 2020(01)
- [10]热管用于墙体辐射式供暖的传热研究[D]. 樊舒雅. 西安科技大学, 2020(01)