太陽(yáng)能直接地板輻射采暖系統(tǒng)參數(shù)的優(yōu)化研究.pdf

1、對(duì)于太陽(yáng)能直接地板輻射采暖系統(tǒng)中三個(gè)主要參數(shù)：太陽(yáng)能保證率、供回水平均溫度及蓄熱水箱與太陽(yáng)能集熱器面積的匹配，在目前的工程設(shè)計(jì)中，這三個(gè)主要參數(shù)往往都是在一個(gè)推薦的范圍內(nèi)進(jìn)行選擇，這樣很容易造成系統(tǒng)的不經(jīng)濟(jì)或不節(jié)能。因此，本文針對(duì)這三個(gè)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化研究。
　　 首先，采用經(jīng)濟(jì)分析法對(duì)太陽(yáng)能保證率進(jìn)行優(yōu)化研究。通過(guò)建立經(jīng)濟(jì)分析所需的數(shù)學(xué)模型和經(jīng)濟(jì)模型，以我國(guó)典型城市的典型住宅和典型別墅為研究對(duì)象，對(duì)該系統(tǒng)的太陽(yáng)能保證率進(jìn)行了優(yōu)化

2、研究．得出了在太原、拉薩、北京、沈陽(yáng)等地區(qū)的最佳太陽(yáng)能保證率，例如，太原地區(qū)的最佳太陽(yáng)能保證率分別為33331％、33．85％，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)在哈爾濱、烏魯木齊、武漢、上海等地區(qū)使用該系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效果不顯著。并在此基礎(chǔ)上分析研究了太陽(yáng)能集熱器的價(jià)格及其壽命、常規(guī)能源的價(jià)格、政府補(bǔ)貼率對(duì)優(yōu)化結(jié)果的影響，其中，政府補(bǔ)貼的效果最為顯著，比如，當(dāng)政府補(bǔ)貼率為10％時(shí)，各地區(qū)的最佳太陽(yáng)能保證率可以提高4.7％～67.2％。
　　 然后，采用數(shù)值

3、模擬與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法對(duì)供回水平均溫度進(jìn)行了優(yōu)化研究。在簡(jiǎn)化模型的基礎(chǔ)上建立了完整的數(shù)學(xué)模型，在晟低的熱環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)下，采用Fluent方法進(jìn)行了數(shù)值模擬，得出了太原、拉薩、北京、沈陽(yáng)等地區(qū)最佳的供回水平均溫度，例如當(dāng)管間距為200mm時(shí)，太原地區(qū)最佳的供回水平均溫度為25℃；同時(shí)也研究了室內(nèi)采暖設(shè)計(jì)溫度分別為18℃和20℃時(shí)這些地區(qū)的供回水平均溫度。為了驗(yàn)證數(shù)值模擬的有效性，建立了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試，并采用相同的數(shù)學(xué)模型對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行

4、了數(shù)值模擬，得出模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)誤差在誤差允許的范圍內(nèi)，驗(yàn)證了數(shù)學(xué)模型和數(shù)值模擬的正確性和有效性。
　　 最后，對(duì)蓄熱水箱容積與太陽(yáng)能集熱器面積的匹配進(jìn)行了優(yōu)化研究。
　　 結(jié)合前兩個(gè)參數(shù)的優(yōu)化結(jié)果，對(duì)蓄熱水箱建立動(dòng)態(tài)的數(shù)學(xué)模型，采用’VBA語(yǔ)言編制了計(jì)算程序，對(duì)水箱水溫逐時(shí)地進(jìn)行了計(jì)算，得出了在不同比值(即匹配)下的采暖期太陽(yáng)能集熱器的平均效率、蓄熱水箱的啟動(dòng)時(shí)間、不能保證最低供水溫度的總小時(shí)數(shù)、蓄熱水箱溫度逐時(shí)變化等結(jié)