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太阳能—土壤蓄热融雪系统应用软件开发

庞清楠  
【摘要】:能源是人类生存与经济发展的重要物质基础,随着经济的高速发展,能源短缺、环境污染、生态恶化等问题日益严重,近年来节能与环保逐渐成为全球各国关注的焦点之一。冬季大部分地区路面会积雪结冰,经常发生交通事故,将夏季高温路面收集的太阳能存储在地下土壤中,用土壤作为蓄热介质进行跨季节蓄热,冬季通过循环介质转移到路面上来融雪,不仅可以扩大太阳能的热利用,还可以降低炎热夏季由于太阳辐射而造成的较高的路面温度,从而延长道路寿命。太阳能-土壤蓄热融雪作为一种新型的道路除雪方法,对保障交通安全和节能环保都有重要的意义。 本文基于前人的研究工作,主要展开对太阳能-土壤蓄热融雪系统的研究,详细地介绍了系统的原理及工作过程,分别对冬季融雪过程及夏季集热蓄能过程进行分析,表明了利用土壤源蓄热融雪的可行性。对系统进行模块划分,主要包括地下换热器模块、融雪负荷模块、道路集热模块等,并分别介绍各个模块的模型计算,使用Visual Studio开发平台,采用Visual C++语言开发了涵盖该系统各个模块计算的可视化应用软件框架。 本软件不仅能够根据不同地区的地质条件和环境气候等因素设计出满足冬季融雪热量需求的地埋管换热器的管子根数,还可以计算系统各个模块的重要参数,如集热量、设计融雪热负荷等。 软件的设计初衷是为了使工程技术人员及设计人员可以不必深入地掌握复杂的理论推导并免除繁琐的计算步骤,就可以方便的对太阳能-土壤蓄热融雪系统进行设计,或与其它设计方法的设计方案进行比较。希望本软件的研究及开发可以促进太阳能-土壤蓄热融雪系统在我国的推广应用,为我国及全球的节能和环保做出一点点贡献。


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