北方营区建筑槽式太阳能一体化供暖装置优化研究

摘要

在我国北方地区的军事建筑中，部分单位位于高寒、高原、荒漠等自然环境恶劣的地带，这些地方远离中心城市，后勤保障相对困难，如果遇到气温骤降，交通不畅，将导致外部供应中断，无法保证军事保障现代化的需求。近年来，太阳能作为一种可行的替代能源得到大力推广，因此在北方营区中太阳能资源丰富的地区，引入太阳能供暖技术为解决这些地区冬季供暖问题提供了重要方向。
　　本文针对北方地区营区建筑冬季供暖问题，通过对100余个营区现场调研，优化了一种太阳能供暖一体化装置，解决了部队官兵冬季供暖问题，做到官兵、营区与环境的和谐共处、永续发展，对提高军队的能源保障能力至关重要。
　　首先，本文分析了北方营区建筑供暖特点和供暖现状，优化了太阳能供暖一体化装置，通过与蓄能型换热器相结合，组成太阳能供暖系统为建筑物供暖。为了解决沈阳军区某部定检修理厂冬季供暖问题，本文将槽式太阳能供暖系统应用于该定检修理厂节能改造项目中，对系统中各个设备进行选型计算，通过设计不同的运行方式，平衡太阳能供热量与蓄热量关系，提高了太阳能供热的稳定性。
　　其次，为检验该系统实际供暖效果，本文从集热器集热量、太阳能保证率、集热效率和室内温度等几个方面对定检修理厂项目进行了测试分析，通过测试发现，相比于部队传统的燃煤锅炉供暖模式，槽式太阳能供暖系统在具有更高节能性的同时，还可以降低部队对传统燃料的依赖，提高部队新能源和可代替能源保障能力。
　　最后，分别针对蓄能型换热器内管程、壳程流体流速和末端供热形式，对太阳能供暖系统进行优化，优化后的蓄能型换热器传热系数和集热器效率明显提高，系统的节能性和经济性更加显著。

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第1章 绪 论

1.1 课题来源与研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本课题主要研究内容

第2章 槽式太阳能一体化供暖装置优化

2.1 应用于北方营区的槽式太阳能一体化供暖装置

2.2 槽式太阳能一体化供暖装置优化

2.3 装置中重要部件选型方法及系列化

2.4 营区建筑的系统容量匹配

2.5 本章小结

第3章 槽式太阳能供暖系统设计

3.1 工程概况及室内外设计参数

3.2 太阳能集热系统设计

3.3 设备选型

3.4 系统运行方式与控制策略

3.5 本章小结

第4章 实际工程应用研究

4.1 测试内容与测试仪器

4.2 测试误差分析

4.3 系统运行数据分析

4.4 本章小结

第5章 系统优化与效益分析

5.1 蓄能型换热器流速优化

5.2 末端供暖形式优化

5.3 系统的经济性与节能效益分析

5.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果

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致谢