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1、DOI:10.13614/j.cnki.11-1962/tu.2007.04.017第23卷第4期建筑科學(xué)Vol.23,No.42007年4月BUILDINGSCIENCEApr.2007[文章編號(hào)]1002-8528(2007)04-0070-04太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)蓄熱水箱溫度分層作用研究于國(guó)清,湯金華,鄒志軍(上海理工大學(xué)城建學(xué)院,上海200093)[摘要]本文采用蓄熱水箱的多節(jié)點(diǎn)模型,對(duì)典型太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)進(jìn)行了全年逐時(shí)模擬計(jì)算。計(jì)算數(shù)據(jù)表明,相比于完全混合的蓄熱水箱,水箱溫度分層可較大幅度提高太陽(yáng)能集熱器平均效率和太陽(yáng)能保證率。同時(shí)還分析了不同氣象條件、集熱器
2、類型和用水模式等條件下,蓄熱水箱溫度分層對(duì)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)性能提高程度的影響。[關(guān)鍵詞]太陽(yáng)能;溫度分層;蓄熱水箱;熱水系統(tǒng)+[中圖分類號(hào)]TK519;TU832.17[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]AResearchontheEffectofTemperatureStratificationinWaterTankinSolarDomesticHotWaterSystemYUGuo-qing,TANGJin-hua,ZOUZhi-jun(UniversityofShanghaiforScienceandTechnology,Shanghai200093,China)[Abstrac
3、t]Inthispaper,themultimodeapproachwasusedtomodeltemperaturestratificationinwatertank,andhourlysimulationofatypicalSolarDomesticHotWatersystem(SDWH)duringawholeyearwascarriedout.TheresultsindicatedthatcollectorefficiencyandsolarfractionofSDWHsystemcouldbesignificantlyincreasedwiththet
4、emperaturestratificationinstoragetank.Meanwhile,theeffectofsomefactors,suchasmeteorologicalconditions,typesofcollectorandtheloadprofilesofhotwater,ontheperformanceimprovementofSDWHsystemusingstratifiedstoragetankwasdiscussed.[Keywords]solarheating;temperaturestratification;thermaltan
5、k;domestichotwatersystem1引言門的進(jìn)出水分配器,使進(jìn)水和出水低速流動(dòng),進(jìn)水[1](出水)均自動(dòng)進(jìn)入(流出)相應(yīng)的溫度層。如果水隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,能源緊張以及環(huán)境箱的進(jìn)出水沒有進(jìn)行特殊設(shè)計(jì),進(jìn)出水流會(huì)破壞水污染問題日益突出。如何更好地利用太陽(yáng)能緩解能的溫度分層,水箱內(nèi)水溫則會(huì)基本一致。源緊張問題,減少環(huán)境污染,已成為社會(huì)和學(xué)術(shù)界關(guān)本文通過程序?qū)Φ湫吞?yáng)能熱水系統(tǒng)進(jìn)行全年注的課題。太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)是目前最為成熟和有效逐時(shí)分析,對(duì)良好分層與完全混合(不分層)兩種工的太陽(yáng)能利用方式之一。況下太陽(yáng)能系統(tǒng)的性能進(jìn)行定量分析和對(duì)比。并將由于太陽(yáng)輻射
6、的不穩(wěn)定性以及太陽(yáng)輻射與用熱在以后的課題中,研究如何對(duì)蓄熱水箱進(jìn)行優(yōu)化設(shè)負(fù)荷的不一致性,蓄熱裝置是太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)中的計(jì),實(shí)現(xiàn)良好分層。一個(gè)必備部件。目前在太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)中普遍采用2水箱溫度分層模型水箱作為蓄熱裝置。由于不同溫度水的密度不同,因此蓄熱水箱會(huì)實(shí)現(xiàn)不同程度的溫度分層,這使得水箱溫度分層的數(shù)學(xué)模型主要有兩種:多節(jié)點(diǎn)水箱下部溫度較低,而上部溫度較高。這樣既能降模型(multimode)和插入流(plugflow)模型。本文采低集熱器進(jìn)口溫度,提高集熱器效率;又能增加可被用多節(jié)點(diǎn)模型。多節(jié)點(diǎn)模型的基本思想是,將水箱利用的熱水量,減少輔助加熱量,從而提高太陽(yáng)能
7、保沿豎直方向分成多個(gè)層,每個(gè)層即為一個(gè)節(jié)點(diǎn),每個(gè)證率。要使蓄熱水箱保持良好的溫度分層,需對(duì)水節(jié)點(diǎn)內(nèi)完全混合并有一個(gè)溫度,不同的節(jié)點(diǎn)溫度不箱進(jìn)水、出水接管位置進(jìn)行合理布局,同時(shí)要設(shè)計(jì)專同。由于希望集熱器的進(jìn)水溫度盡可能低,因此總[收稿日期]2006-12-18[修回日期]2007-01-08是位于最下端,而取用熱水一般為最高溫度,因此供[基金項(xiàng)目]上海市教育委員會(huì)科研基金(06EZ005)應(yīng)熱水的出口位于最上端;集熱器的出水和自來水[作者簡(jiǎn)介]于國(guó)清(1971-),男,博士,副教授[聯(lián)系方式]yu.guoqing@163.com(或回水)入口均采用浮動(dòng),尋找最佳的
8、溫度層進(jìn)入。第4期于國(guó)清
