热风式太阳能地板储热系统热性能研究

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1、硕士学位论文热风式太阳能地板储热系统热性能研究StudyontheThermalPropertiesofHotAirSolarHeatStorageFloorSystem学号：21006061完成日期：2Q!墨生墨旦大连理工大学DalianUniversityofTechnology大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确

2、的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。作者签名：—塑大连理工大学硕士学位论文摘要在我国北方寒冷地区，太阳能空气供暖以其在热质传输、冬季防冷冻和设备维护等方面存在独特优势而被很多太阳能建筑所采用。由于太阳能具有不稳定性和间断性，太阳能空气供暖系统存在着能量供应和需求不匹配的矛盾，严重阻碍了其在太阳能建筑中的推广应用。为此，研究与太阳能空气供暖相匹配的建筑储热系统及其储放热性能，为有效缓解太阳热能供求在时间、强度和空间上不匹配的矛盾提供了科学依据，将具有十分重要的理论意义和工程实用价值。本研究提出了一种热风式太阳能混凝土地板储热系统，该储热系统以太阳能空气集热器提

3、供的热气流为热源，混凝土地板作为储热构件，并由风机驱动热气流在系统内循环。在大连地区建成的实验房内，对该储热系统进行了实测研究，验证了该储热系统的有效性，并通过分析该储热系统在集热器供热量、热气流的湿度及流动速度等关键影响因素作用下的热响应，掌握了热风太阳能板储热系统的储／放热规律及对室内热环境的调节作用。其次，根据能量质量守恒定律，利用有限差分法，开发了热风式太阳能地板储热系统的动态传热数学模型，编制计算程序进行求解，通过计算数据与实测数据的对比验证了数学模型的准确性。最后，利用经验证的数学模型对热风式太阳能地板储热系统热性能进行了模拟分析。结果表明，太阳能建筑热工设计阶段应选用

4、合适的集热器面积以匹配系统储热量；在典型年供暖期逐月平均室外气温条件下进行分析，最冷月一月份平均室内外温差最高，达到15．5℃，储热效果最为明显；采用光伏电板驱动风机使地板储热系统进风速度随集热器供热量同步变化，地板储热效果优于定风速储热系统。采用递阶层次法对太阳能储热系统进行地域适应性分析，太阳辐射照度与当地建筑围护结构传热指标及储热性能将是决定该地板储热系统是否适应良好的主要标准。关键词：太阳能供暖；储热；热气流；储放热特性；热过程大连理工大学硕士学位论文StudyontheThermalPropertiesofSolarHotAirHeatStorageFloorSystem

5、AbstractThehotairsolarcollectorisusedforlotsofsolararchitecture，becauseoftheuniqueadvantagesformasstransfer，anti-freezeandequipmentmaintenanceinthecoldregionsofnorthernChina．However，duetotheinstabilityintermittentandthesmallairheatcapacityofsolarenergyandotherfactors，itdoesn’tmatchtheenergysup

6、plyanddemandcontradictionforthesolarairheatingsystem．Thenit’Simpedimenttoitspopularizationapplicationofsolarbuildingseriously．Tothisend，theresearchofmatchthebuildinganditsregenerativeheatstorageperformanceforairsolarheatingsystem，willprovidesascientificbasisofdemandandsupplyfortheeffectivemiti

7、gationoftime，intensityandspatialmismatchcontradictionforsolarthermalenergy．Itwillbeaveryimportanttheoreticalsignificanceandpracticalvalue．Inthisstudy，basisofpreviousstudies，weproposedahotairsolarconcretefloorheatstoragesystemforairsolar