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1、年第期太阳能利用中的蓄热技术张开黎☆于立强青岛建筑工程学院阳能利用,绍了,摘要论述了太中各种常用的蓄热技术介两个正在使用的实际蓄热工程并且进行了理论分析和,。经济性分析指明了今后的研究和发展方向关键词太阳能蓄热技术蓄热工程进行蓄热成为。可能然而蓄热损失却因蓄热容积的不同相前言相差很大。实验表明在一定的温度下,一个边长为的立,,据美国世界观察研究所最新公布的一份报告,目前全球方形地下蓄热装置在几天之后其蓄热量的将损失。,,太。掉而相应的边长为的地下蓄热装置在六个月后其阳能市场正以十倍于石油业的增长速度发展这家设在。,,华盛顿的研究
2、机构说,自年以来,世界太阳能市场每年热损失只有因此蓄热容积应该尽可能的大以提高。,,而同期石油市场的年增长速度蓄热效率所以季节性蓄热主要用于与集中供热系统联合平均增长百分之十六只有百。,。,到达地面运行的大型蓄热热损失不仅与热装置的尺寸和形状有关分之一点四众所周知的太阳能量在一年内可达、,仪众。可而且和蓄热温度土壤的绝缘性能以及蓄热装置的位置有沪是全球年消耗能量的倍以说。太阳能是地球上一切能的主要来源,它是无穷无尽的,无公关害的干净能源,也是世纪以后人类可期待的最有希望的现在国际上太阳能蓄热的发展重点转向地下工质土、、。能源。我
3、国地域辽阔,年壤岩石地下水等作为蓄热介质的季节性蓄热用户和蓄日照时间大于小时的地区约。占全国面积的乃,处于利用太阳能较有利的区域内。热装置之间的管路一般以水作为能量输送介质太阳能集但是太阳能是稀薄的能源,它的地球表面的能源密度极热器和蓄热装置之间的管路为了避免在冬季被冻裂可用乙。低。并且太阳辐射热量有季节、昼夜的规律变化,同时还受二醇或玩水溶液作为能量输送介质在用户和蓄热装,阴晴云雨等随机因素的强烈影响,故太阳辐射热量具有很大置之间一般设置热交换器或者热泵并且要有控制和监测系。不稳定性。要利用太阳能,必须要解决太阳能的间隙性和不
4、统来控制能量充放以及蓄热温度的变化可靠性问题。而在太阳能利用系统中设置蓄热装置是解决太阳能蓄热技术的分类上述问题的最有效的方法之一。实践证明,蓄热装置对提高。太。按蓄热温度的高低分为高温蓄热和低温蓄热阳能的利用效率具有特别重要的意义低温蓄热的温度一般低于℃,其主要优点是可以太阳能蓄热技术概述采用结构简单的低温平板型集热器,常用敞开式集热器,并。太,常与建筑物做成一体这种情况下低温平板型集热器效阳能短期蓄热是太阳能蓄热中一种简单常见的形式,,它的充放热循环周期较短,最短可以小时作为一个循环率较高因为是从低的给水温度开始加热所以虽是
5、简易的,,。。,。,集热器甚至在日照比较短的时候也能高效地集热集周期一般地说短期蓄热的蓄热容积较小比如现在逐。,渐步人居民家庭的太阳能热水器,其中的热水箱就属于短期热器成本低是它的最大优点由于蓄热温度低不能直接用,。于供热从而需在用户和蓄热装置之间加热泵装置以提高温蓄热。与太阳能短期蓄热相对应,蓄热容积比较大,充放热循度,,。高温蓄热的蓄热温度一般高于印℃可直接用于供热环周期比较长一般为一年的称为季节性蓄热长期蓄热。,季节性蓄热的蓄热装置可置于地面以上,一般为较常见的钢其需要高效效太阳能集热器一种高温蓄热系统其中不,。质蓄热水塔
6、。但钢质蓄热水塔的投资相对来说较高,并且其附加热泵装置这种蓄热装置的容积一般应较大另一种高,,,蓄热容积有一定的限制,对绝缘性要求较高,从长期运行的温蓄热系统其中附加热泵装置当蓄热温度较高时直接供,,。经济性来看,置于地面。热当运行一段时间后温度降低则改为和热泵联合运行以下的蓄热装置更为有效由于土壤和岩石的热传导系数比较低,从而使在地面以下一定容积内热蓄热方式分类作者简介☆张开黎,男,年生,硕士研究生,青岛建筑工程学院仅刃一一收稿日期建筑热能通风空调粘土蓄热脸交住拐刀粘土的热容量相对来说比较高约为“耐,℃而其热传导系数比岩石低,
7、因此较适合于蓄热。但是,粘土蓄热会降低土壤的抗剪强度,从而可能产生地面下沉,并且蓄热温度一般要限制在一℃之间。所,以粘土蓄热属于低温蓄热,需要热泵来提升温度。粘土蓄热一般将型管或软管埋人土壤中,深度约为一,它们组成封闭的回路,中间流动着能量栽体。在夏季,被太阳能集热器加热的热流体通过循环流动将地下的粘土加热,从而将热量储存在地下。在冬季,流过热泵蒸发器端的冷流体,通过循环流动被粘土加热,从而将热量传给热泵。岩石中的井孔蓄热图充水的岩洞蓄热岩石中常见的片麻岩和花岗岩的热容量约为时℃,由井孔的位置和深度所决定的井孔蓄热的容积和形状对
8、热损失的影响很大,随着容积的增大热损失减小很多。井孔蓄热一般在岩石中打数百个或更多个深度约为八了八碑冲切‘价的井孔,井孔之间的距离约为,井孔的直径约为一巧。,。能量载体比如水在井孔中循环流动和岩石进行热交换,结构简图如图所示。图挖掘的水池蓄热。为,热交换了使热损
