基本信息
- 項目名稱：
- 太陽能熱管室內供暖機理及其強化研究
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 本技術主要介紹采用熱管技術，提高傳熱效率來提高對太陽能的利用率,同時利用熱管管殼內呈負壓而降低工質沸點的特性,使低沸點介質能在太陽光的直接照射下即可蒸發(fā),從而達到利用工質的汽化潛熱高效利用太陽能的目的。主要對熱管裝置進行了設計及校核，并簡要介紹了熱管的原理及傳熱介質的選擇。針對實驗的結果，進行了分析及改進，以期對太陽能的更高效利用，達到對室內供熱的目的。
- 詳細介紹：
- 太陽能為一種長期的、巨大的、無盡的能量源泉。而真正被人類加以利用的太陽輻射在通過大氣層后的功率為8.1×1013kw，而真正被人類所加以利用的太陽能功率只有7×1012kw。相當于太陽能總數(shù)量5%~6%，因此說太陽能是最適合人類利用的、取之不盡用之不竭的可再生資源。如果我們可以合理利用太陽能，就可以輕松解決當今資源短缺的問題。 設計制造出一套以太陽能為能量供應來源的熱管裝置，該裝置可實際應用在于該裝置可以將其應用于現(xiàn)代建筑工程中，將太陽能轉化為熱能。裝置吸熱端安裝與室外，放熱端安裝于室內。放熱端提供的熱量可將周圍室溫提高10℃左右。太陽能直接搬到室內，給冬天濕冷的室內帶來溫暖。介質在裝置內循環(huán)使用，無需添加或更換。 利用低碳理念，節(jié)能、環(huán)保地實現(xiàn)家庭冬天利用低品位太陽能為室內供熱的效果。它不僅改善了現(xiàn)有供熱暖氣大量消耗天然氣及煤氣的缺陷，并且擴大了太陽能利用的范圍，使之不僅局限于熱水的單一問題，又大大降低了太陽能建筑用于整體建筑的復雜性和高額的材料與裝修成本。切實改善以秦淮以南的中國南方地區(qū)，冬天室內溫度較低人們生活不適的問題。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 該項目利用低碳理念，節(jié)能、環(huán)保地實現(xiàn)家庭冬天利用低品位太陽能為室內供熱的效果。有效地在節(jié)能的基礎上又為家庭的舒適提供一個可行性強的方案。 本項目創(chuàng)新點主要體現(xiàn)在兩個方面：1.在于利用太陽能為熱管內部介質加熱，介質升溫達到沸點溫度，沸騰氣化放出的汽化潛熱供室內利用。2.熱管內部為真空承受負壓狀態(tài)，介質在此條件下沸點會有所降低，這樣介質將能更容易在能量密度較低的太陽能照射下達該沸點溫度。 本項目技術關鍵包括熱管裝置的整體設計與改進，介質的比較與選取；太陽能的合理收集；集熱裝置的使用范圍；裝置的真空度的提高；裝置內部流體流動的保障；散熱效果的保障；裝置循環(huán)動力的設計。 本項目可預期技術指標：將設計制造出一套以太陽能為能量供應來源的熱管裝置，該裝置可將太陽能轉化為熱能，一端吸收熱量，一端放熱，放熱端可將周圍室溫提高10℃左右。介質在裝置內循環(huán)使用，無需添加或更換。
科學性、先進性
- 目前市面上還沒有一種相對簡單的太陽能供熱設備能將太陽能很好的吸收而達到使室內溫度升高，以滿足冬天室內溫度適宜的效果，并且其成本低廉，結構輕巧。 本作品的前景為可以將其應用于現(xiàn)代建筑工程中，將太陽能直接搬到室內，給冬天濕冷的室內帶來一絲溫暖。 本項目現(xiàn)實意義：在于利用低碳理念，節(jié)能、環(huán)保地實現(xiàn)家庭冬天利用低品位太陽能為室內供熱的效果。以上海為例,上海冬天的溫度大約在5 ℃到10 ℃之間,比較寒冷,如果我們能通過合理利用太陽能將室內溫度提高到20 ℃左右,就完全可以解決供暖問題。
獲獎情況及鑒定結果
- 2009年度 《太陽能熱管技術與室內供熱》校優(yōu)秀USRP項目； 2010年度 《太陽能熱管技術與室內供熱》第三屆全國大學生過程裝備實踐與創(chuàng)新大賽 一等獎； 2011 年度 華東理工大學“奮進杯”三等獎。
作品所處階段
- 實驗室階段
技術轉讓方式
- 尚未技術轉讓
作品可展示的形式
- 模型 圖紙 圖片
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測
- 本課題的意義在于如下幾個方面體現(xiàn)：設計出的實物成品并進行改進，提高成品的效率，減少能耗；申請技術研發(fā)專利；學術論文在專業(yè)核心期刊上發(fā)表；積極參加全國大賽；成品大型化，并與相關生產廠家合作推廣應用于家庭供熱系統(tǒng)。 本的課題實驗一旦成功，將可以應用于所有需要進行室內供熱的建筑中，主要用于為室內提供能量使冬天寒冷的室內能夠保持在舒適的居住溫度。 本課題的前景十分可觀，由于課題倡導節(jié)能減排，低碳生活，同時節(jié)約經濟成本，因此工程價值及經濟價值都很高。
同類課題研究水平概述
- 現(xiàn)有的太陽能產品以太陽能集熱器最為主要的應用形式。其工作原理是將太陽的輻射能吸收，再轉化成其他形式的能量并達到傳熱的效果。其特點是傳熱效果不夠明顯，傳熱比不高，效率不高。 太陽能熱水器現(xiàn)在已廣被社會所使用，它是將太能輻射通過集熱器加以吸收，再將其熱量傳遞給水，使水加熱成熱水供人類使用。太陽能熱水器的研發(fā)已趨于完備，發(fā)展也比較成熟，世界上對其使用已有相當多年的歷史。近幾年，我國的太陽能熱水器利用率也不斷提高，使用相當普及。 太陽能建筑又可分為主動式空間供暖建筑、主動式太陽能制冷建筑、被動式供暖制冷太陽能建筑。主動式空間供暖建筑是大規(guī)模地利用太陽能集熱器吸收太陽輻射，通過供暖系統(tǒng)循環(huán)換熱，做物質和能量交換。往往一個主動式空間供暖建筑需要9~10平方米之多的集熱器，造價成本也較高。 現(xiàn)有的太陽能供熱成果主要有：太陽能集熱器、太陽能熱水器、太陽能供熱房等。其中，太陽能集熱器和太陽能熱水器的相關產品已經開發(fā)成熟，并被社會所大量使用。而太陽能房由于其成本和條件限制等原因，仍未大量投入使用。太陽能集熱器大多用于相關設備的中間環(huán)節(jié)，其功能相對單一，即為集太陽能熱；太陽能熱水器基本都用在將太陽能的熱與熱水進行熱交換，即將水加熱供家庭日常生活使用；而太陽能供熱房需要大量的集熱系統(tǒng)或大量的建筑材料，其設計系統(tǒng)相對比較復雜，成本并不低廉，所以暫不使用于一般家庭。 針對以上問題，我們總結出，市面上還沒有一種相對簡單的太陽能供熱設備能將太陽能很好的吸收而達到使室內溫度升高，以滿足冬天室內溫度適宜的效果，并且其成本低廉，結構簡單。
