太阳能相变蓄热供暖系统理念及实验研究的开题报告

太阳能相变蓄热供暖系统理念及实验研究的开题报告一、选题背景传统供暖方式主要依赖于燃气、燃油等化石能源，不仅造成环境污染，还影响人们健康。而太阳能供暖系统具有环保、节能、可持续等优点，因此越来越受到人们的关注。目前比较常见的太阳能供暖系统包括热水器式、空气源热泵式、地源热泵式等。然而，这些系统存在一定的局限性，如热水器式太阳能供热系统需要经常更换集热管，空气源热泵式系统受到气温影响较大，地源热泵式系统建设成本较高等。因此，开发一种新型的太阳能供暖系统将具有重要的现实意义和应用价值。相变蓄热材料由于其能够实现相变吸放热，因此被广泛应用于储能、制冷、供热等领域。利用相变蓄热材料开发太阳能供暖系统，可以实现热能的高效收集和储存，从而更好地满足供暖的需求。二、研究内容本文将选用相变蓄热材料为媒介，建立一种太阳能相变蓄热供暖系统，实现太阳能的集热、储热、供热等功能。具体研究内容如下：1.汇总现有相变蓄热材料的类型、性能以及应用情况，选取适合的相变蓄热材料作为本系统的储热介质。2.设计相变蓄热供暖系统的物理模型和数学模型，明确系统的供热原理和供热性能指标。3.建立系统实验平台，进行室内、室外的供热实验，测试太阳能集热效率、相变蓄热效率、供热效率等指标，并对实验结果进行分析和评价。4.对比分析本系统与其他太阳能供暖系统的供热性能和经济性能，指出本系统的优势和不足之处，并提出改进建议。三、预期成果通过本研究，预期得到以下成果：1.系统地介绍相变蓄热技术在太阳能供暖系统中的应用现状与发展趋势；2.建立太阳能相变蓄热供暖系统的物理模型和数学模型，并验证其供热性能指标；3.在实验平台中进行供热实验，获取太阳能集热效率、相变蓄热效率、供热效率等指标，并对结果进行分析和评价；4.对比分析本系统与其他太阳能供暖系统的性能，提出改进建议，为太阳能供暖系统的推广与应用提供理论和实践支持。四、研究方法本研究选用实验室实验和模拟计算相结合的方法，建立太阳能相变蓄热供暖系统的物理模型和数学模型，进行供热性能测试。具体研究方法如下：1.分析相变储热介质的储热性能、热传导性能等参数，选择合适的储热介质；2.建立太阳能相变蓄热供暖系统的物理模型和数学模型，确定系统各部分的参数和结构；3.制备相变储热介质和其他系统部件，进行系统组装和调试；4.在实验平台中进行供热实验，测量温度、压力等参数，并记录数据；5.根据测量结果对系统供热性能进行分析和评价；6.利用计算机模拟分析供热效率、经济效益等指标。五、研究计划本研究计划于2022年9月开始，预计为期一年。具体研究计划如下：1.第一季度（9月~12月）：文献调研，确定相变储热介质，设计物理模型和数学模型；2.第二季度（1月~3月）：制备相变储热介质和其他系统部件，进行系统组装和调试；3.第三季度（4月~6月）：在实验室中进行室内供热实验，记录数据并分析结果；4.第四季度（7月~9月）：在实验平台中进行室外供热实验，记录数据并分析结果，撰写论文。六、参考文献[1]翟立华,王彬,高艳云等.热能储存相变材料的研究与应用[J].机械与电子,2015,20(12):138-139.[2]王培荣,王丰静,谢希伟等.太阳能相变蓄热供热系统的研究[J].暖通空调,2014,4