CN106776470B - 一种确定储热水箱热利用率的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种确定储热水箱热利用率的方法，首先将储热水箱加热到设定水温，用混水泵将储热水箱底部的水抽至顶部混合储热水箱中的水，在一定时间内储热水箱的温差不大于±2℃后断开加热热源，然后从热交换器的工质入口向热交换器输入热媒，测量热交换器工质出口的温度，连续出水至达到设定水温时，停止进热媒，测量储热水箱中的实际水温，以计算储热水箱利用率计算方法。本发明的计算方法简单、方便且更加准确。

Description

一种确定储热水箱热利用率的方法
技术领域
本发明涉及储热水箱技术领域，具体涉及一种确定储热水箱热利用率的方法。
背景技术
储热水箱是一种既可以储热又可以蓄冷的装置，是在给建筑物供应热水、供暖以及空调的系统中作为一个组成部件而发展起来的，主要用于调节能源与能耗之间的不平衡，以便提高系统的热利用效率及满足热负荷的需要。储热水箱是太阳能热器上的一个重要组成部分，可用来存储热水，同时自动补给冷水，这其中就存在储热水箱的热利用率问题，在使用储热水箱时，需要对其热利用率进行精确计算，以便节省能源及更有利于太阳能整体的设计。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种简单、方便且更加准确的确定储热水箱热利用率的方法。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种确定储热水箱热利用率的方法，包括如下步骤：
S1、加热储热水箱：
在一定温度下，将储热水箱加热到设定水温，记为tb，用混水泵将储热水箱底部的水抽至顶部混合储热水箱中的水，在一定时间内储热水箱内的最高温度和最低温度之差不大于±2℃后断开加热热源；
S2、输入热媒：
从热交换器的工质入口向热交换器输入热媒，测量热交换器工质出口的温度，连续出水至达到设定水温，记为te，停止进热媒；
S3、记录水温：
停止输入热媒后，测量储热水箱中的实际水温，记为ti；
S4、计算热交换器实际吸收储热水箱的热量，其计算公式为：
QS＝cPW×m×(tb-ti)
S5、计算热交换器最大吸收储热水箱的热量，其计算公式为：
Qz＝cPW×m×(tb-te)
S6、计算热水箱热利用率，其计算公式为：
其中，cpw是水的比热容，按4.18计算，单位是kJ/(kg·℃)；m是储热水箱的容水量，单位是kg；tb是储水箱设定的温度，单位是℃；ti是热交换器停止输入热媒后储热水箱中的实际水温，单位是℃；te是热交换器工质出口设定的温度，单位是℃。
优选地，前述步骤S1中的一定温度为15～25℃。
再优选地，前述步骤S1中的一定时间为至少5min。
更优选地，前述步骤S1中tb的取值为65℃±2℃。
进一步优选地，前述步骤S2中热媒的输入流量为10L/min。
具体地，前述步骤S2中的热媒的输入温度为15℃±2℃。
优选地，前述步骤S2中的te的取值为30℃。
本发明的有益之处在于：本发明的确定储热水箱热利用率的方法简单、方便，计算结果更加准确。
附图说明
图1是本发明的流程图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
参见图1，本发明的一种确定储热水箱热利用率的方法，包括如下步骤：
S1、加热储热水箱：
在15～25℃温度下，将储热水箱加热到设定水温tb为65℃，用混水泵将储热水箱底部的水抽至顶部混合储热水箱中的水，在至少5min内储热水箱内的最高温度和最低温度之差不大于±2℃后断开加热热源；
S2、输入热媒：
从热交换器的工质入口向热交换器输入热媒，其输入流量为10L/min，输入温度为15℃，测量热交换器工质出口的温度，连续出水至达到设定水温te为30℃时，停止进热媒；
S3、记录水温：
停止输入热媒后，测量储热水箱中的实际水温，记为ti；
S4、计算热交换器实际吸收储热水箱的热量，其计算公式为：
QS＝cPW×m×(tb-ti)
S5、计算热交换器最大吸收储热水箱的热量，其计算公式为：
Qz＝cPW×m×(tb-te)
S6、计算热水箱热利用率，其计算公式为：
其中，cpw是水的比热容，按4.18计算，单位是kJ/(kg·℃)；m是储热水箱的容水量，单位是kg；tb是储水箱设定的温度，单位是℃；ti是热交换器停止输入热媒后储热水箱中的实际水温，单位是℃；te是热交换器工质出口设定的温度，单位是℃。
根据上述计算公式，得到：
热交换器最大吸收储热水箱的热量为
Qz＝cPW×m×(tb-te)＝4.18×200×(65-30)
热交换器实际吸收储热水箱的热量为
QS＝cPW×m×(tb-ti)＝4.18×200×(65－x)，其中测量的ti值为x；所以，热水箱热利用率为
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种确定储热水箱热利用率的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、加热储热水箱：
在一定温度下，将储热水箱加热到设定水温，记为tb，用混水泵将储热水箱底部的水抽至顶部混合储热水箱中的水，在一定时间内储热水箱内的最高温度和最低温度之差不大于±2℃后断开加热热源；
S2、输入热媒：
从热交换器的工质入口向热交换器输入热媒，测量热交换器工质出口的温度，连续出水至达到设定水温，记为te，停止进热媒；
S3、记录水温：
停止输入热媒后，测量储热水箱中的实际水温，记为ti；
S4、计算热交换器实际吸收储热水箱的热量，其计算公式为：
QS＝cPW×m×(tb-ti)
S5、计算热交换器最大吸收储热水箱的热量，其计算公式为：
Qz＝cPW×m×(tb-te)
S6、计算热水箱热利用率，其计算公式为：
其中，cpw是水的比热容，按4.18计算，单位是kJ/(kg·℃)；m是储热水箱的容水量，单位是kg；tb是储水箱设定的温度，单位是℃；ti是热交换器停止输入热媒后储热水箱中的实际水温，单位是℃；te是热交换器工质出口设定的温度，单位是℃。
2.根据权利要求1所述的一种确定储热水箱热利用率的方法，其特征在于，所述步骤S1中的一定温度为15～25℃。
3.根据权利要求1所述的一种确定储热水箱热利用率的方法，其特征在于，所述步骤S1中的一定时间为至少5min。
4.根据权利要求1所述的一种确定储热水箱热利用率的方法，其特征在于，所述步骤S1中tb的取值为65℃±2℃。
5.根据权利要求1所述的一种确定储热水箱热利用率的方法，其特征在于，所述步骤S2中热媒的输入流量为10L/min。
6.根据权利要求1所述的一种确定储热水箱热利用率的方法，其特征在于，所述步骤S2中的热媒的输入温度为15℃±2℃。
7.根据权利要求1所述的一种确定储热水箱热利用率的方法，其特征在于，所述步骤S2中的te的取值为30℃。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102645016B (zh) * 2012-04-06 2015-05-20 陈天继 一种可提高热水出水率的储水式热水器

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多连接式双水箱太阳能热水系统的应用探讨;刘寒芳等;《可再生能源》;20150930;第33卷(第9期);1296—1297
太阳能热利用率的数学模型研究;郑宏飞等;《广西大学学报（自然科学版）》;19921231;第17卷(第4期);65—67

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