[硕士]工业用太阳能热水系统动态仿真及火用分析.pdf

摘要 太阳能热水系统作为一种新能源利用技术，在我国得到广泛应用。在严峻的

能源形势下，工业领域能源消耗量居高不下，促使诸多学者和科研院校开始着手

太阳能热水系统在工业领域应用的研究。但目前的研究主要采用实验和数值模拟

的方法，随着用户对系统要求的提高，使实验和数值模拟的难度增大。 本文采用动态仿真的研究方法，以太阳能热水系统作为研究对象，进行理论

分析，建立各设备动态模型，结合工业用热水的特点提出了温差控制、定温控制、 M

定水位控制以及最低水位保护等控制策略，运用SIMULlNK动态仿真的方法， O

创建各设备与系统的仿真模型，通过仿真分析系统运行动态特征，同时探讨和分 C

析影响系统运行的关键因素。 G. 仿真结果显示：采用预热水箱和供热水箱双水箱系统，且对其采用定温控制 N

和定水位控制，系统能满足末端供水需求；预热水箱体积越大，系统运行稳定性 O

和抗干扰能力越强；末端供水流量越大，系统运行安全性和稳定性较差；降低预 L U

热水箱的设定温度能缩短系统趋于稳定的时间；系统趋于稳定的时间受系统补水 H

流量大小的影响，补水流量越大，系统越容易趋于稳定，但系统稳定时水箱内水 Z

温将降低：太阳辐射强度对系统稳定时间和恢复时间影响较大，对系统失控时间 .

影响较小。为工业用太阳能热水系统的进一步研究以及系统的设计与优化提供了 W

理论依据。 W W 同时本文从(火用)的角度对该系统的能量利用率、热力完善度进行了分析

和计算，结果显示能量损失和(火用)损失最大的部件均为太阳能集热器，从而

为后续研究提供了方向性的参考价值。 网 龙