F图法的可视化算例及其分析.pdfVIP

第27卷第8期 太阳能学报 V01．27．No．8 2006年8月 ACrAENERGIAESOLARIsSINICA Aug．，2006 F．图法的可视化算例及其分析 原郭丰，吴安民，张鹤飞 (西北工业大学空调制冷与太阳能应用研究所，西安710Cr72) 摘要：简要的介绍国际通用的稳态太阳能供热系统分析方法F-图法(F-cl皿)及其特性，采用vB和№混合 语言编程实现了F-图法分析软件的可视化，并以算例对软件计算的正确性进行了检验，对软件的输入、输出进行了 说明，并对计算结果进行了讨论。该算例对以天然气、柴油、汽油和电作为辅助燃料时系统的经济性进行了分析， 分析表明，随着燃料价格的上升优化系统太阳能保证率随之增加。并就集热器面积的大小对系统经济性的影响进 行了分析，结果表明集热器面积的大小直接影响了分析期内系统的总投资。最后综合阐述了系统设计时燃料类型 和集热器面积选择方面的注意事项。F-图法可视化软件为太阳能供暖设计和系统性能评价提供了一个更加方便 的分析平台。 关键词：F-图法；太阳能供热系统；热性能；经济性 中图分类号：’n(51 文献标识码：A 资、投资回收年限、总节省能源、经济性分析年限内 O 5l 罱 每年的系统投资、系统节省燃料费用等。工程设计 太阳能热利用是可再生能源技术领域商业化程 人员可以利用本程序对所建系统的热性能及其经济 度最高、推广应用最普遍的技术之一【1’2j。随着太阳 性作较为全面的分析。 能技术的发展和应用量的不断扩大，太阳能供热系 该程序也可以对太阳能供热系统进行优化，从 统的热性能和经济性分析研究显得越来越重要，为 费用角度得出最为合算的集热器面积，为工程设计 建筑和供暖工程师提供一个简单又易于操作的系统 提供参考。 性能分析软件就显得十分必要b’4J。 该方法主要适用于以下4种典型的太阳能供热 本文系统的介绍了国际通用的稳态太阳能系统 系统：太阳能液体供热系统(如图1)、太阳能热风系 分析程序F一图法的数学模型、程序特点，采用Fort啪 统、只供应热水的液体太阳能热水系统、只供应热水 和VB语言混合编程实现了软件的可视化，实现了 的空气太阳能热水系统№j。在加入制冷空调系统性 气象参数的数据库管理及输入、输出数据文件的计 能分析模型后，本程序还可以扩展为全年太阳能供 算机处理等，使用户更易于操作bJ。最后，通过典型 暖、热水及制冷系统性能分析程序nJ。 实例对改进程序的输入、输出进行了说明，并对计算 牛活用热水箱 结果进行分析。 1 F．图法程序的特点及其应用 F一图法是一种国际通用的稳态太阳能供暖和热 水系统性能分析方法。在输入必要的气象数据、建 l自来水缸斑 筑物供暖和热水需求相关数据、集热器性能参数、各 图1液体太阳能供热系统示意图 种经济性参数后，热性能分析程序可以计算出一年 Water water ng．1 stomgespace锄dheatingsystem 中每个月供热总负荷中太阳能系统所能提供的份 用F．图法计算的上述各类太阳能供暖和热水系 额、集热器表面接受太阳辐射量、建筑物供暖负荷、 统主要由太阳集热器、换热设备、储热设备