太阳能中低温蓄热装置起草工作

主要起草单位：中国建筑科学研究院有限公司、中国标准化研究院、建科环能科技有限公司、北京工业大学、中国科学院电工研究所、西安建筑科技大学、浙江省太阳能产品质量检验中心、中国科学院重庆绿色智能技术研究院、山东力诺瑞特新能源有限公司、山东桑乐集团有限公司、河北道荣新能源科技有限公司、皇明太阳能股份有限公司、江苏昂彼特堡能源集团有限公司、江苏启能新能源材料有限公司、淄博博一新能源科技发展有限公司、山东京普太阳能科技股份有限公司、山东中科蓝天科技有限公司、北京华业阳光新能源有限公司、安徽苏立新能源科技研究院有限公司、上海电气工程设计有限公司、国家太阳能热水器质量监督检验中心（北京）、上海交通大学、宁波市正杰建设工程检测有限公司、山西奥博能源电力有限公司、山东博日明能源科技有限公司、合肥工业大学、湖南大学。

主要起草人：张昕宇、刘猛、何涛、王博渊、沈斌、原郭丰、全贞花、刘艳峰、陆仕荣、苏士强、冯磊、薛道荣、宋岷桦、赵吉芳、邵冬冬、李文龙、朱传琦、钟洪伟、徐红霞、赵大山、李英军、张清海、杨洁、李博佳、何伟、王中航、王敏、赵耀华、黄祝连、李廷贤、周军、陆红民、张灿灿、彭晋卿、刁彦华。 2100433B

2021年8月20日，《太阳能中低温蓄热装置》发布。

2022年3月1日，《太阳能中低温蓄热装置》实施。

一种太阳能方形蓄热室

本实用新型公开了一种太阳能方形蓄热室,包括蓄热室和太阳能集热板,太阳能集热板铺设在蓄热室的表面,所述蓄热室设有进风口和出风口,所述进风口和出风口分别连接进风管道和出风管道,所述进风管道和出风管道分别设有阀门,所述进风管道另一端连接鼓风机,所述蓄热室内设有保温板,所述保温板堆砌成两端开口的方格,所述方格错开排列,所述方格的两端开口分别正对于进风口和出风口,所述蓄热室的内表面设有导热层,所述方格的规格为50×50mm,所述蓄热室设有温度传感器,其另一端电连接显示器。采用以上装置,结构简单,设计合理,有效的储存了太阳能,提高了太阳能的利用率。 2100433B

太阳能蓄热室包括两个大部分组成，即太阳能集热部分和蓄热室热量交换部分组成。包括太阳能集热板，蓄热室，导热层，保温层，进风口及出风口等基本装置构成。

日光温室墙体的太阳能集热、蓄热与保温性能直接影响作物的生长发育状况以及作物的品质和产量。以往的研究大多是关注墙体的保温性能、而忽略了墙体的蓄热性能提高，致使冬季日光温室低温高湿的问题始终得不到较好的解决。本项目试图通过日光温室被动式相变蓄热墙体构筑方式的科学研究，达到改善日光温室作物生长热环境、显著提高作物品质和产量的目的。为此，本项目依据农业气象学、建筑热物理、相变贮能、计算传热学等理论，基于所研制的相变蓄热墙体材料（以下简称GH-20），开展了关于日光温室墙体建筑热过程的理论与试验研究，所形成的重点研究结果概要如下： 1）根据建筑材料各自不同的热阻、热容、密度等热物性，首次提出了日光温室被动式相变蓄热“三重”结构墙体的构筑理念，即，将比热容大、潜热蓄热性能高的GH-20墙体材料放置在墙体层的内侧，墙体中间层放置具有承重并兼有显热蓄热性能的重质材料，墙体外层放置导热系数小、热阻大的高保温性能的轻质材料。 2）基于GH-20墙体材料在热传输过程的传热与蓄热机理，提出了将比热容大、导热系数较小的相变材料与导热系数较大且密度大的水泥砂浆直接混合后预制成板状的GH-20墙体材料成型工艺。试验结果显示：同样蓄（放）热条件下，较插层式成型工艺，直混试件的总热阻减小了24%；蓄（放）热时间缩短了70min，蓄（放）热量提高了10%（15%）。 3）基于GH-20墙体材料的热性能，以能量方程作为基本控制方程，以显热容法作为求解相变传热问题的基本方法，构建了日光温室被动式相变蓄热“三重”结构墙体的传热模型，并提出了利用能耗模拟软件EnergyPlus获取控制方程温室墙体边界条件的耦合求解方法，计算值与实验值的误差在6.1%以内。 4）基于所构建的“三重”结构墙体的传热模型，提出了日光温室被动式相变蓄热“三重”结构墙体热工性能评价指标体系及其计算方法，并开发了应用软件。利用该软件可进行关于“三重”结构墙体的可适应构造条件、以及各墙体层厚度、热工性能参数等的优化设计。 5）应用所提出的理论方法，在北京地区进行了日光温室被动式相变蓄热“三重”结构墙体的应用技术研究。应用结果表明：与非相变温室比较，相变温室10株西红柿试验品种的结果产量是前者的6.7倍、果实的纵横径较前者增大了1.3倍；相变温室西红柿的总产量为前者的1.7倍。 2100433B