太阳能——相变蓄热闭式供热系统的可应用条件分析与研究

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1、分类号：TU．83题l82‘5l8单位代码：10005学号：S200704017密级：公开北京工业大学硕士学位论文目态圈筐二=担銮董垫闭塞垡垫丕筮数亘廛旦釜鲑分析与研究英文并列盆出￡LY￡Q坠里!IIQ丛SSⅡ坦Y丛△￡LQSEQ题目SYSI量MCQ迦坠i巡Q苎QL△B星道巨＆QY壁△IINQ△尘辽旦￡H△S星￡H△丛Q巨：I：廷＆＆兰△LSTORAGE研究生姓名：矍盘壶专业：±盔王捏研究方向：厶工巫缝丕统导师姓名：陵超职称：塾援论文报告提交日期2Q!Q生鱼旦学位授予日期2Q!Q生Z旦授予单位名称和地址北京工业大学(北京市朝阳区平乐园100号)

2、本究成果人已经的学位已在论签名：墨渔乞签名：_≥坦互丛关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其它复印手段保存论文。(保密的论文在解密后应遵守此规定)签名：琴龃导师签名：日期：}r一2加f哆6，，j摘要摘要我国大部分地区都属于冬季太阳能资源丰富、且利用价值高(或较高)的地区。而可再生能源尤其是太阳能的合理利用是低碳经济时代的重要研究内容，但是太阳辐射的不稳定性使太阳能热利用技术应用于需要连续供热的供暖

3、系统受到了制约。本研究提出了将相变蓄热技术与太阳能热利用技术相结合，并将所研制的定形相变材料与太阳能集热系统相结合，构筑太阳能——相变蓄热闭式供热系统，利用相变蓄热技术实现太阳热能时间和空间上的转移，为空调新风供暖系统提供稳定供热源的研究思想。根据所构筑的太阳能——相变蓄热闭式供热系统的基本原理，搭建了全尺寸实验台，该实验台具有将全玻璃真空管集热器收集到的太阳能，通过热媒体——水储存到填充了DX．53定形相变材料板的相变蓄热装置内，夜晚或太阳辐射强度较弱时，相变蓄热装置再将事先储存的太阳热能用于加热引入到室内的室外低温空气，以减少建筑房间供暖负

4、荷的功能；并可以根据不同的天气状况和控制策略，完成八种模式下的蓄热、供热、放热实验。以太阳能——相变蓄热闭式供热系统中的核心蓄热构件——相变蓄热装置为研究对象，对其流动和传热过程进行了分析，并对影响相变蓄热装置流动和传热特性的因素进行了研究，得到了五个主要影响因素：热媒体流速、热媒体入口温度、DX-53板布置层数、蓄热装置布置方式、蓄热装置入口几何尺寸。基于理论分析和实验研究(2008年11月—2010年3月)的方法，对以上因素的影响规律进行了初步探讨；并重点比较了立式、卧式相变蓄热装置的蓄放热特性。结果表明，卧式相变蓄热装置在蓄、放热过程中，

5、由于热媒体流动方向与浮升力作用方向垂直，易产生温度分层现象，影响了卧式相变蓄热装置的蓄放热特性；而立式相变蓄热装置则不受此影响。建立了关于立式相变蓄热装置的相变传热数学模型，计算结果与实验结果吻合良好；并根据所建立的数学模型，进一步对影响立式相变蓄热装置传热性能的影响因素及其规律进行了分析，为相变蓄热装置的优化设计提供了参考。结合上述研究结果，在北京地区对所构筑的太阳能——相变蓄热闭式供热系统，进行了工程应用性实验研究。结果表明，所提出的关于该系统的传热与流动过程的设计与运行控制方法，对该系统的工程应用具有较好的参考价值。北京T业大学T学硕十学

6、位论文关键词：太阳能——相变蓄热系统；相变蓄热装置；相变传热；实验研究；数值计算ABSTRACTABSTRACThlmostpansofCllina，s眦shinemte柚dradiationiIlteIls时arelli曲iIl、)l，int既ReIlewableeIle恸espec词1ytlleratiorlaluseofsolar％够g)，istlleilIlport锄tcontelltoflowca而oneConomy．OnⅡ1eotherhand，Ⅱleinsta_bilityofsolarramationreStrictstllis

7、applicationincontiIluouSheatingsyst锄．BaseSonmemiIll(ingofCombiIlgphasechangemenIlalstoragetedmologyaIldsolareIle玛yutilizationtecllIlology'thjs咖dycombiIlesfo姗一stdblephasechallgematerialwitlls01arc01lectingsystem，aclosedsyst锄ConlbillingsolarcIle唱yheatingaIldphasechaIlgememalst

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