高寒地区太阳能建筑集热器的开发研究

【摘要】： 随着经济建设和人民生活水平的提高,生活用能也随之增加。建筑物空气温度调节消耗着大量的能量。在我国,它要占到建筑物总能耗的约70%。同时能源危机和环境的恶化也在不断加剧,为此,既清洁又取之不尽的太阳能与建筑的一体化越来越得到人们的重视,开发出适用于建筑的太阳能集热模块也成为了人们研究的方向。太阳能与建筑的结合对于节约不可再生的矿物能源,保护环境,改善人类生存空间,实现经济社会的可持续性发展具有重要的意义。 本文根据实际需要结合新疆地区的特点重点研究了中低温无机工质热管太阳能集热器,对其集热—传热技术、太阳能集热模块的研制及结构优化设计、太阳能集热系统的优化匹配、与建筑结合的集成技术的研究等几个方面进行了分析,该集热器具有集热效率高,传热速度快,耐寒性和耐压性好的优点,同时采用模块化设计,通用性好,与建筑结合美观。 本文构建了基于Delphi的软件平台,运用MPS-010601多功能USB数据采集卡对无机工质热管太阳能集热器进行了热性能测试分析,推导出了集热器的总热损系数、瞬时效率公式和平均日效率的计算模型。 【关键词】：太阳能建筑一体化 集热模块 无机工质热管
【学位授予单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TK515
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 课题的背景与意义8-9
• 1.2 太阳能热利用及其发展现状9-11
• 1.2.1 我国太阳能资源及其分布9-10
• 1.2.2 太阳能热水器的现状与发展趋势10-11
• 1.3 太阳能与建筑一体化的现状11-13
• 1.4 研究的主要内容13-14
• 第二章 太阳能集热器的研究14-24
• 2.1 太阳集热器的方位及其倾角14-15
• 2.2 太阳能集热器的分类15-22
• 2.2.1 平板型集热器15-19
• 2.2.2 全玻璃真空管式集热器19-20
• 2.2.3 热管真空管式集热器20-22
• 2.3 集热器的能量平衡方程22-24
• 第三章 无机工质热管太阳能集热器的设计与研究24-32
• 3.1 无机工质热管集热器集热—换热技术的研究24-28
• 3.2 无机工质热管集热器的结构设计28-30
• 3.2.1 无机工质热管集热器的总体结构28-29
• 3.2.2 无机工质热管式集热元件的设计29-30
• 3.3 联集箱的结构优化设计30
• 3.4 尾架和底架的设计30-31
• 3.5 小结31-32
• 第四章 集热器与建筑一体化的设计32-37
• 4.1 天窗式32-33
• 4.2 壁挂式33-34
• 4.3 分体式34-36
• 4.4 示范性太阳能绿色住宅设计36-37
• 第五章 无机工质热管集热器的热性能试验37-51
• 5.1 无机工质热管集热器热性能测试37-49
• 5.1.1 实验装置与结构组成37
• 5.1.2 实验条件与测试仪器37-43
• 5.1.3 Delphi 的软件平台43-45
• 5.1.4 测试数据处理方式45
• 5.1.5 测试结果与分析45-49
• 5.2 可靠性和耐久性试验49-50
• 5.3 结论50-51
• 第六章 无机工质热管太阳能集热器的经济技术分析51-53
• 6.1 直接的经济效益51-53
• 第七章 总结和展望53-55
• 7.1 总结53-54
• 7.2 展望54-55
• 参考文献55-58
• 致谢58-59
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况59-60
• 附录 集热器与建筑的安装图60-61

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