PDF《大学生创新训练项目申请书》

大学生创新训练项目申请书 项目编号 项目名称 分散式太阳能-燃气锅炉低温热水地板采暖系 统 项目负责人 梁言 学号201701041513 所在学院 土木工程与建 筑学院 专业班级 建筑环境与能源 应用工程

2017 联系电话

17860712306 指导教师 王明红 E - m a i l wmhnn@163.

com 申请日期

2019 年04 月12 日 起止年月

2019 年04 月至

2020 年04 月 山东科技大学 填写说明

1、申请书所列各项内容均须实事求是填写,表达明确严 谨,简明扼要.模板可网上下载、自行加页.

2、申请书首页只填写项目负责人. 项目编号 一栏可不 填.

3、项目负责人所在院系须认真审核,签署推荐意见并加盖 公章后提交.

一、 基本情况 项目 名称 分散式太阳能-燃气锅炉低温热水地板采暖系统 所属 学科 学科一级门: 工学 学科二级类: 土木类 申请 金额

10000 元 起止年月

2019 年04 月至

2020 年04 月 负责人 姓名 梁言 性别 女 民族 出生年月

2019 年05 月 学号

2017010415 13 联系 电话 宅: 手机:17860712306 指导 教师 王明红 联系 电话 宅: 手机:13780637106 负责人曾经参与 科研的情况 无 指导教师承担科 研课题情况 承担和参加过横向、纵向科研项目

3 项. 指导教师对本项 目的支持情况 近年来,全国大部分地区持续低温.北方地区采用集中供暖系 统,而南方地区由于气候特征和新中国成立初期的经济情况,没有 建设集中供暖设施.随着我国经济的快速发展.人们对生活质量的 要求也越来越高,南方夏热冬冷地区的供暖诉求强烈,市场潜力巨 大.但由于南方供暖运行期短,地下水位低,管道损坏率高建立复 杂的城市管网系统花费巨大且性价比低,传统集中供暖方式能耗 高,建筑保温性能差能源紧缺等原因南方供暖始终是 雷声大,雨 点小 .种种条件将南方供暖可能性指向建设规模小、周期短,运行、管理灵活方便分散供暖. 南方是否供暖,能耗问题和供暖方式是直接因素,因此,本项 目旨在研究将分散式太阳能低温热水地板供暖系统运用在南方供暖 方向上,通过合理优质地利用南方的太阳能资源,解决南方冬季用 户的采暖问题.首要目的是将太阳能耦合到家用采暖系统中,以实 现可再生能源的有效利用,且减少污染.将太阳能与地板采暖系统 相结合,增加燃气锅炉作为辅助热源,尽可能优化分散式太阳能低 温热水地板采暖系统.实现太阳能全天候低温供暖,以达到在改善 南方住宅温度舒适性的同时达到节能减排的目的. 项目组主要成员姓名学号 专业班级 所在学院 项目中的分工 杜晓楠

2017010414 04 建筑环境与能源 应用工程

2017 土木工程与建筑 学院 资料整合、方案 修改 孔若琪

2016010414 07 建筑环境与能源 应用工程

2016 土木工程与建筑 学院 查找资料、相关 论文、专利 何旭东

2017010414 07 建筑环境与能源 应用工程

2017 土木工程与建筑 学院 实验数据分析处 理

二、 立项依据(可加页)

(一)项目简介 本项目旨在研究将分散式太阳能低温热水地板供暖系统运用在南方供暖方向 上,通过合理优质地利用南方的太阳能资源,解决南方冬季用户的采暖问题.首 要目的是将太阳能耦合到家用采暖系统中,以实现可再生能源的有效利用,且减 少污染.将太阳能与地板采暖系统相结合,增加燃气锅炉作为辅助热源,尽可能 优化分散式太阳能低温热水地板采暖系统.实现太阳能全天候低温供暖,以达到 在改善南方住宅温度舒适性的同时达到节能减排的目的.

(二)研究目的 提出可行性分析和效能改善的建议.

(三)研究内容 本项目所研发的分散式太阳能-燃气锅炉低温热水地板供暖系统主要用于南方家 庭使用.为了确定其在南方使用的实际效果及可推广性,本研究内容如下:

1、 分析南方地区太阳能资源分布情况,利用方式,探讨分散式太阳能低温热水地 板供暖系统在南方地区的前景及可行性.

2、 针对某一地区(或设计案例),根据当地的气候条件、地理位置,设计一套太 阳能低温热水地板供暖系统,完成总系统的选择,热负荷计算,太阳能集热系统 的设计,耦合设计和运行方案分析等.

3、 根据理论设计并建立系统模型.成型后,对系统进行测试,对实验结果进行分 析.

4、 分析设计的不足之处并进行调整. 系统主要部分如下 : 太阳能集热系统:利用太阳能集热器采集太阳热量,在阳光的照射下使太阳 的光能充分转化为热能,通过控制系统自动控制循环泵将系统采集到的热量传输 到蓄热水箱中.根据南方不同地理位置及气候划分地区,因地制宜选择合适的换 热方式及集热器类型.如:福建地区属于夏热冬冷地区,则采用闭式直接换热方 式,太阳能集热器选用热管式真空集热管. 低温地板辐射采暖系统:其以不高于 60℃的热水作为媒介,将加热管理设在 地板中,通过地板内的管材把地板加热,均匀的向室内辐射热量.供水温度条件 与地板辐射的节能性和舒适性非常适合和太阳能系统的结合.通过利用太阳能, 经过集热系统与循坏系统,加热热媒.如何充分利用太阳能与解决太阳能因季节 与天气条件而造成的能源多少问题在该项目中占据重要地位.当太阳能提供较多 热量时,将热能储存于蓄热水箱中,克服太阳能的强弱间歇性,使冬季在太阳能 充足的条件下能实现日吸收夜供暖,在太阳能较弱的条件下对供水实现预热来降 低能耗.并采用多热源联合供热,设计出太阳能-燃气锅炉装置,以保证在出现 极端恶劣天气,太阳能不足时保证供暖系统的稳定.同时需要注意节能减排.

(四)国、内外研究现状和发展动态 我国研究现状及发展: 在建筑节能逐渐成为世界性潮流和建筑技术发展基本趋向的大背景下,低温 热水地板辐射采暖系统越来越得到人们的重视,并日益广泛的应用于建筑工程领 域.由于我国太阳能采暖技术起步较晚, 国内的研究还有待加深,相对技术比较 落后,但前景良好.目前仍处于起步阶段, 大部分采暖还主要依靠常规能源.政 府大力提倡使用可再生能代替化石能源,以减少传统发电技术带来的污染.采暖 市场也在改革供暖方式,降低供暖能耗的同时为南方地区提供了 个性化 供暖.如:壁挂炉+散热器供暖、壁挂炉+散热器供暖、壁挂炉+散热器供暖、壁挂 炉+散热器供暖.许多专家学者提出南方因采用分散供暖,不仅选择弹性大,而 且能源消耗小.但由于太阳能受地域性影响明显,地区之间不能照搬经验,南方 地区的采暖研究多但进程较为缓慢.2004 年行业标准出台加速了系统的工程应 用,以京津地区为中心的东北、华北、西北地区,发展势头十分猛烈.但该技术 在我国还处于初期发展阶段,在市场占有率不大,且存在着初期投资大、实际工 程问题复杂的问题. 国外研究现状及发展: 低温热水地板采暖思想,在19 世纪被提出,20 世纪初由英国的 巴克尔教授和前苏联的亚西莫维奇工程师设计并实现.但由于材料为钢管有易腐 蚀的缺点,一直未被广泛使用.20 世纪

50 年代, 美国麻省理工成功举办了太阳 能采暖的学术研讨会.1945 年发明的平板式集热器和

1975 年发明的全玻璃真空 管集热器对太阳能采暖领域起到促进作用.20 世纪

70 年代,人们通过将联聚乙 烯管代替钢管,有效的解决管道易腐蚀的不足,20 世纪

80 年代, 法国推出一种 直接太阳能地板 系统.随后其他各国也设计了各种形式的太阳能采暖组合系 统.太阳能采暖技术在供热领域和配套建设得到广泛的应用.该技术在北欧、美国、加拿大西部及韩国得到应用. 目前全世界有

136 个国家正在推广太阳能应用,其中

95 个国家正大规模研 究开发各种太阳能发电设备.将太阳能作为供暖设备也不例外.其中,奥地利在

2006 年家用太阳能供暖采集设备的生产增幅达到了 66%.奥政府为实施替代能源 的发展战略,不断增加太阳能研发投资,很大程度是提高了太阳能的使用率.

(五)创新点与项目特色 在化石燃料日趋减少的情况下,太阳能已成为人类使用能源的重要........