太阳能集热器在新疆日光温室中的运用及效果研究

【摘要】：新疆地区冬季夜间气温低,使用日光温室进行生产时,需要对日光温室加温来维持温室内部的温度,以满足温室内作物生长的需要。传统的加温方式有热风炉、燃煤锅炉、电热器、电热线加温等,需要消耗大量的电能、化石燃料等。同时化石能源燃烧产生CO、SO2、NOx等有害气体,严重威胁人们日常生活。环境污染与化石能源危机已经成为限制新疆地区温室发展的主要因素。本文通过对太阳能集热器集热性能的研究及实验,旨在有效减少化石能源的使用,推动太阳能集热器在新疆地区日光温室的发展。对平板集热器的集热原理分析,先后对钢化玻璃、PC阳光板、塑料薄膜在不同流速下的集热效率进行了测定,结果表明:采用钢化玻璃作为集热器透明盖板材料、水流速度为0.350L/s组合方式的瞬时集热效率明显高于其他组合方式,并且获得最大日集热量为15.6MJ/m2,对集热器应用于实际生产奠定理论基础。将最优组合方式的平板集热器应用于日光温室实际生产中,并制定了三种集热系统运行方式,分别为:集热器内空气与水箱内水的温度差为25℃时开启系统,待集热器内与水箱内水的温度差为6℃时停止运行;水在集热器内加热30分钟后,循环集热5分钟;连续循环集热(11:00到17:30)。实验结果表明:连续循环集热方法可获得最大日集热量:206MJ/m2,即每日可以节省煤21.7kg。并对连续循环策略进行瞬时效率拟合,得到瞬时效率方程为η=0.476-5.01(Tf,i-Tα)/I。 【关键词】：太阳能 平板太阳能集热器 集热效率 集热量 日光温室
【学位授予单位】：新疆农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S625;TK513.1
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 绪论7-19
• 1.1 引言7-9
• 1.2 太阳能集热器种类9-13
• 1.3 国内外研究现状13-16
• 1.4 本论文研究内容及意义16-18
• 1.5 技术路线18-19
• 第2章 平板型太阳能集热器理论基础及热性能分析19-29
• 2.1 平板型太阳能集热器的工作原理19-21
• 2.2 平板集热器的能量守恒21-22
• 2.3 平板集热器的集热效率方程22-24
• 2.4 平板集热器的效率因子和热迁移因子24-26
• 2.5 太阳入射角修正因子26
• 2.6 影响平板型太阳能集热器的集热效率的因素26-27
• 2.7 本章小结27-29
• 第3章 平板型太阳能集热器集热效率的对比研究29-42
• 3.1 实验主要内容29
• 3.2 实验测试系统及设备29-31
• 3.3 实验方案及测试项目31-33
• 3.4 实验数据分析33-40
• 3.5 本章小结40-42
• 第4章 平板型太阳能集热器集热效率的实验研究42-57
• 4.1 实验主要内容42
• 4.2 日光温室环境及测试仪器设备42-45
• 4.3 实验条件与实验方案45-46
• 4.4 实验测试项目与数据分析46-49
• 4.5 对连续循环策略集热器热性能分析49-53
• 4.6 太阳能集热系统的经济性分析53-55
• 4.7 本章小结55-57
• 第5章 结论与展望57-59
• 5.1 本文结论57-58
• 5.2 存在的问题和进一步研究展望58-59
• 参考文献59-61
• 致谢61-62
• 个人简介62

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