太陽(yáng)能蓄熱水箱聯(lián)合運(yùn)行模式研究

王 燁，孫振東，何 騰，石成志，趙皓辰，李 哲

(蘭州交通大學(xué) a. 環(huán)境與市政工程學(xué)院；b. 鐵道車輛熱工教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，蘭州 730070)

太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)由于其具有“節(jié)能效益高、投資和維護(hù)成本低”等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于生活熱水、地板供暖、工業(yè)生產(chǎn)等方面[1-2]。目前已有的研究主要涉及水箱的外形結(jié)構(gòu)[3-7]、進(jìn)出口水管結(jié)構(gòu)及運(yùn)行工況[8-12]、內(nèi)置隔板結(jié)構(gòu)[13-17]等方面，目的是通過對(duì)蓄熱水箱進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化以獲得最佳的蓄熱性能。但這些研究都是針對(duì)靜態(tài)運(yùn)行模式或者動(dòng)態(tài)模式下的單個(gè)水箱展開的。而實(shí)際情況是太陽(yáng)輻射強(qiáng)度的瞬時(shí)變化以及用戶端回水參數(shù)的不穩(wěn)定性等因素常常導(dǎo)致太陽(yáng)能集熱器出水溫度(對(duì)應(yīng)蓄熱水箱熱水入口溫度)、蓄熱水箱冷水入口溫度及流速均呈動(dòng)態(tài)變化，若僅配置單一結(jié)構(gòu)的水箱其蓄熱性能往往會(huì)偏離系統(tǒng)最佳的設(shè)計(jì)狀態(tài)。實(shí)際運(yùn)行中，客觀上必然存在一組流體參數(shù)能使得某特定結(jié)構(gòu)蓄熱水箱的蓄熱性能最優(yōu)。因此，合理調(diào)節(jié)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的流體運(yùn)行參數(shù)使得蓄熱水箱性能最優(yōu)并科學(xué)管理水箱的運(yùn)行模式，是適應(yīng)太陽(yáng)輻射強(qiáng)度動(dòng)態(tài)變化、提高太陽(yáng)能蓄熱水箱蓄熱性能的重要舉措。目前，結(jié)合當(dāng)?shù)貧庀髼l件尋求能在不同時(shí)段充分利用太陽(yáng)能資源的流體參數(shù)與蓄熱水箱的最佳組合并探索合理的運(yùn)行模式的研究，還未見報(bào)道。筆者在太陽(yáng)能相變蓄熱地板供暖系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)上，對(duì)烏魯木齊地……