太阳能供暖多级水箱变容积蓄热系统影响因素研究

摘要：

多级水箱变容积蓄热可以有效解决太阳能供暖系统中的太阳能和建筑负荷之间的供需不匹配问题. 本文建立了多级水箱变容积蓄热太阳能供暖系统 Matlab 数学模型, 提出了太阳能供暖系统能量匹配度 DM, 采用正交试验法对水箱体积与集热面积之比 (RVA), 水箱级数, 水箱温度上限值(TH) 进行了因素敏感性分析, 并模拟优化了其对系统性能的影响. 研究结果表明:1)在给定算例下, 以辅助能耗 (或太阳能贡献率) 为优化目标时, 影响因素的敏感性依次为 RVA,TH 和水箱级数;2)当 TH=65℃,RVA 为 0.26 m^(3)/m^(2)时, 相比于固定容积蓄热系统,2 级和 3 级变容积蓄热系统的能量匹配度分别提高了 13.0% 和 16.7%, 节能率分别为 12.8% 和 16.1%, 且 3 级变容积蓄热系统可减容 50.0%.