地埋盤管—蓄熱地面供暖傳熱模型和實驗研究.pdf

1、農村的能源問題已經成為制約我國經濟和社會發(fā)展的重要一環(huán)，不僅涉及節(jié)能減排的國策，更是社會主義新農村建設的重要內容。農村冬季采暖能耗占總能耗利用的一大部分。因此結合農村用能特點，合理地利用資源是節(jié)能的有效途徑。我國農村地區(qū)擁有豐富的太陽能和生物質能資源和有利的利用條件，但都存在使用間歇性和利用率不高等缺點，基于此并結合農村實際情況研究，本課題主要研究太陽能和生物質能等能源利用中的蓄、放熱方面問題，設計地埋盤管-蓄熱地面系統(tǒng)，采取實驗研究和

2、計算分析相結合的方法研究其熱工性能，為農村地區(qū)提供一種合理蓄、放熱的措施，以適應農村住宅用熱間歇時間長、即時性高、調整頻繁、波動性大等特點，實現(xiàn)能源多能互補綜合利用的目的。
　　首先，本文以大連理工大學建筑環(huán)境與設備實驗室的太陽能-土壤源熱泵系統(tǒng)為熱源基礎，設計并搭建了地埋盤管-蓄熱地面實驗系統(tǒng)，并利用實驗臺進行標準工況、改變供水流量工況和改變供水溫度三種工況的實驗，研究蓄熱地面的熱工特性。實驗結果表明:若采用較高的熱源溫度（供水

3、溫度40℃）進行實驗，蓄熱量比低供水溫度（供水溫度35℃、30℃）的工況提升20％以上，散熱量則能提升50％以上;若采用較大的供水流量(供水流量500L/h)進行實驗，蓄熱量比小流量工況(供水流量200L/h、350L/h)的實驗的提升不到15％，散熱量的提升最多僅在30％左右。即使用較高供水溫度和較大供水流量，蓄熱地面系統(tǒng)將表現(xiàn)出良好的熱工性能，但要根據(jù)實際應用選擇。
　　其次，本文從傳熱學角度對蓄熱地面的傳熱進行理論分析。重點

4、分析了蓄熱體內部的溫度分布，并與實驗結果對比，驗證了模擬計算可以為蓄熱地面的設計提供初步的理論依據(jù)。
　　最后，結合實際應用情況和前人的研究結果對蓄熱地面的尺寸設計進行了限定，并結合對太陽能和生物質能利用的實例給出了熱源選擇的建議?；趯嶒灪陀嬎愕姆治觯玫搅诵顭岬孛娴臒峁ぬ匦郧€和表達式，研究發(fā)現(xiàn)蓄熱地面的蓄熱量和散熱量隨總供熱量的增加而增加，并且增量也是變大的趨勢，即供給蓄熱地面的總熱量越大，系統(tǒng)的熱工性能越好。進一步建立數(shù)學