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《太陽能熱水系統(tǒng)蓄熱水箱技術(shù)的研究進展-論文.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、第32卷第9期可再生能Vo1．32No．92014年9月RenewableEnergyResourcesSept．2014太陽能熱水系統(tǒng)蓄熱水箱技術(shù)的研究進展楊征，王亮，陳海生，左志濤，李文，譚春青(1．中國科學院工程熱物理研究所，北京100190；2．中國科學院大學，北京100190)摘要：蓄熱水箱是太陽能熱水系統(tǒng)的重要組成部分，蓄熱水箱技術(shù)對系統(tǒng)的性能具有明顯的影響。文章分析了太陽能熱水系統(tǒng)蓄熱水箱技術(shù)的發(fā)展，闡述了太陽能熱水系統(tǒng)蓄熱的主要形式、不同工作階段的過程和特點以及蓄熱水箱的理論和技術(shù)的研究進展。關(guān)鍵詞：太陽能熱水系統(tǒng)；蓄熱水箱；單罐；研究進展中圖分類號：TK513．5文獻標志
2、碼：A文章編號：1671—5292(2014)09—1267—070引言系統(tǒng)主要由蓄熱水箱、泵、用戶熱利用設(shè)備和輔助太陽能熱水系統(tǒng)是目前最為成熟的太陽能熱加熱器等組成。釋熱過程中，在泵的作用下，熱水利用技術(shù)。蓄熱水箱作為太陽能熱水系統(tǒng)中的從蓄熱水箱流出，通過用戶熱利用設(shè)備向外放熱，重要組成部分，對系統(tǒng)整體性能具有決定性的然后冷水回到蓄熱水箱。在熱量不夠時，還可以影響_lj。目前，很多學者對蓄熱水箱進行了研究，通過輔助加熱器進行補熱。以期提高蓄熱水箱和太陽能熱水系統(tǒng)的性能。本閥門安全閥文對太陽能熱水系統(tǒng)蓄熱的主要形式、蓄熱水箱在不同工作階段的過程及特點、蓄熱水箱理論和技術(shù)的研究進展進行了總結(jié)
3、，為太陽能熱水系統(tǒng)蓄熱水箱的研究提供參考。1太陽能熱水系統(tǒng)及其蓄熱水箱類型根據(jù)系統(tǒng)中蓄熱水箱的數(shù)量，太陽能熱水系統(tǒng)分為單罐式熱水系統(tǒng)和雙罐式熱水系統(tǒng)。單罐式熱水系統(tǒng)的熱水和冷水儲存在一個蓄熱水箱補水箱中；雙罐式熱水系統(tǒng)的熱水和冷水分別存儲在圖1單罐式太陽能熱水系統(tǒng)示意圖熱水水箱和冷水水箱中。相比于雙罐式熱水系Fig．1Schematicdiagramofasingle—tanksolar統(tǒng)，單罐式熱水系統(tǒng)具有設(shè)備少、占地面積小、hotwatersystem空間利用率高、投資少和便于操作等優(yōu)點，因而單罐式太陽能熱水系統(tǒng)又分為直接式和問接得到了普遍的應(yīng)用。本文主要針對于單罐式熱式兩類。直接式太
4、陽能熱水系統(tǒng)的兩個子系統(tǒng)在水系統(tǒng)及其蓄熱水箱加以論述。蓄熱水箱內(nèi)部連通；間接式太陽能熱水系統(tǒng)的兩圖1是單罐式太陽能熱水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖I2]。個子系統(tǒng)互不相通。通過換熱器進行熱交換。當單罐式太陽能熱水系統(tǒng)包括儲熱子系統(tǒng)和釋熱子兩個子系統(tǒng)使用不同的工質(zhì)時，采用間接式熱水系統(tǒng)。儲熱子系統(tǒng)主要由太陽能集熱器、泵和蓄系統(tǒng)；如果兩個子系統(tǒng)使用相同的工質(zhì)，則兩種熱熱水箱等組成。儲熱過程中，在泵的作用下，工質(zhì)水系統(tǒng)均可以使用。水通過太陽能集熱器吸收太陽能的熱量，然后進間接式熱水系統(tǒng)的蓄熱水箱分為內(nèi)置換熱器入蓄熱水箱，將熱量存儲于蓄熱水箱中。釋熱子式、外置換熱器式和外覆換熱器式(圖2)[21。收稿日期：201
5、4—03—24。基金項目：國家“863”項目(2013AA050801)；國家國際科技合作專項項目(2014DFA60600)。作者簡介：楊征(1982一)，男，博士研究生，研究方向為蓄熱和儲能技術(shù)。E-mail：yangzheng@iet．en通訊作者：陳海生(1977一)，男，研究員，博士生導師，主要從事儲能技術(shù)的研究工作。E-mail：chen_hs@mail．etp．a(chǎn)c．en·1267·可再生能去往熱用戶去往來自熱用戶集熱器去往來自集熱器熱用戶來自熱用戶(1)內(nèi)置換熱器式(2)外置換熱器式(3)外覆換熱器式圖2間接式熱水系統(tǒng)的蓄熱水箱Fig．2Schematicdiagramof
6、heatstoragewatertanksinindirectsolarhotwatersystem內(nèi)置換熱器式蓄熱水箱在水箱內(nèi)設(shè)置換熱水沿壁面向下流動，而主體區(qū)的水受到向上的浮器．兩子系統(tǒng)中的水通過換熱器進行換熱，通常采升力．向上流動，從而在水箱內(nèi)部產(chǎn)生了環(huán)流[4]一。用盤管式換熱器。外置換熱器式蓄熱水箱在水箱該現(xiàn)象會加大水箱內(nèi)部溫差，使得熱分層現(xiàn)象更外設(shè)置換熱器，兩子系統(tǒng)中的水通過換熱器進行加明顯。換熱．通常采用管殼式或者板式換熱器。外覆換在釋熱階段，熱水從蓄熱水箱的上部流出，流熱器式蓄熱水箱是在水箱外包覆一層薄壁，來自過熱利用設(shè)備，自身溫度下降，從蓄熱水箱下部流集熱器的熱水在薄壁與蓄
7、熱水箱之間的夾層內(nèi)流入水箱，該過程為儲熱過程的逆過程。在該過程動．通過水箱壁面與水箱內(nèi)的水進行換熱。中，高溫區(qū)逐漸減小，低溫區(qū)逐漸擴大，斜溫層向2蓄熱水箱的工作過程上移動。在釋熱階段結(jié)束時，低溫區(qū)完全占滿水箱蓄熱水箱的工作過程一般分為3個階段，即內(nèi)部。儲熱階段、保溫階段和釋熱階段。下面以直接式3蓄熱水箱的理論研究進展太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中的蓄熱水箱為例進行說明。3．1圓柱形水箱流態(tài)判別標準在儲熱階段的初始時刻，蓄熱水箱內(nèi)部為
