太阳能辅助热源烟叶的烘烤特性及含水率变化模型

为明确太阳能辅助热源密集烤房烘烤过程中烟叶的烘烤特性及其与普通密集烤房的差别,采用挂式重力传感器对太阳能辅助热源密集烤房和普通密集烤房烘烤过程中样本烟叶的重量进行实时测定,并通过Origin软件对太阳能辅助热源密集烤房的实验数据进行拟合得到烟叶的含水量变化曲线的模型。结果表明:太阳能辅助热源密集烤房和普通密集烤房烘烤过程中烟叶含水率变化特性基本一致;烘烤前期的部分时间段太阳能辅助热源密集烤房的失水率低于普通密集烤房;太阳能辅助热源密集烤房烘烤烟叶质量与普通密集烤房所烤烟叶质量相当且每烘烤1 kg干烟可以节约标煤0.42 kg;三次多项式模型比Logistic模型和Page模型更适合模拟太阳能辅助热源密集烤房烘烤过程中烟叶的含水率变化过程。     

重庆地区太阳能热水应用适宜性分析

基于重庆全年太阳能资源分布特征,采用动态理论计算方法,对重庆地区全年太阳能热水应用效果、节能量等进行分析,结果表明:在重庆地区,集热器全年集热稳定性较高,逐月平均热效率均约为50%,具有较好的环境适应性;重庆地区热水负荷与太阳能资源分布匹配性较差,在设计保证率为30%下,全年平均实际太阳能保证率为31.74%,其中4~9月份的平均太阳能保证率为49.12%,热水应用效果较好,而11月至次年2月平均太阳能保证率较低,仅为13.52%,应用效果较差;当调整热水供水温度为45℃时,全年平均实际太阳能保证率可达到49.26%,可满足大部分时间的使用。相对天然气、电加热、空气源热泵3种常规热源,全年常规能源替代量分别为3135.05m3天然气,9654.26kg标准煤,2348.33kg标准煤,节能率达到31.74%。     

太阳能主动式采暖实测与分析

通过对一栋位于北京昌平地区的主动式太阳房的全冬季测试数据进行分析,得到了太阳能保证率及其若干重要影响因素,并给出了其辅助热源的合理设计和运行方式.     

温控下被动式太阳房辅助热源量的动态分析

减少对辅助热源的依赖是太阳能建筑设计的一个重要目标,利用建筑自身的集热蓄热能力,可以减少辅助热源量.研究了根据一维热网络模型、温控下辅助热源量的计算公式及热平衡方程,计算不同辅助热源的控制常数以及设定温度下室内温度和辅助热源量的变化;分析了不同的热源控制常数取值和设定温度对室内温度和辅助热源量的影响;讨论了设定温度对墙体蓄热利用的影响.     

北方农村中小学供暖方案选择

分析农村中小学供暖现状,提出几种适用于北方农村中小学的太阳能与辅助热源一体化供暖系统形式.以济南农村某小学为例,对太阳能与碳晶电热板复合供暖系统、太阳能与空气源热泵复合供暖系统、太阳能与地源热泵复合供暖系统及太阳能与沼气燃气锅炉复合供暖系统4种供暖方案的能耗、系统造价和系统运行费用进行研究.研究结果表明:对于该小学来说,太阳能与空气源热泵复合供暖系统长期运行较经济.     

太阳能-热泵中央热水系统

在太阳能作为主要热源的中央热水系统中，为满足热水不间断供应，使太阳能集热系统的投资更加经济，通常采用电加热器或电锅炉、燃煤或燃油（气）锅炉、市政热力等作为太阳能中央热水系统的辅助热源。     

寒区太阳能_土壤源热泵系统太阳能保证率的确定

在寒冷地区以太阳能、土壤源作为热泵的低位热源对节约能源、保护环境、开发利用新能源和可再生能源具有重大的意义。文中首次提出了土壤源热泵系统在不同的运焦比下的土训温度场恢复率,并以此为指标,衡量土壤源热泵在各种不同运停比下土壤温度场的恢复程度,确定土训源热泵的最佳运停比及太阳能保证率,从而确定太阳能集热装置的容量。     

光伏/光热-地源热泵联合供热系统运行性能研究

为解决太阳电池的发电效率随温度升高而下降以及地源热泵系统供热引起的土壤热失衡问题,以典型居住建筑的光伏/光热-地源热泵（PV/T-GSHP）联合供热系统为研究对象,基于TRNSYS软件,采用土壤温度、地源热泵机组季节能效比、光伏发电效率和太阳能保证率为评价指标,对该联合供热系统进行运行性能分析。研究结果表明：夏热冬冷地区（以长沙为例）太阳能保证率相对较高,PV/T组件面积为满屋顶最大化安装（900 m²）时,第20年末土壤温度相比初始地温仅升高0.8 ℃,热泵机组季节能效比约为5.1,太阳能保证率为97.0%~98.7%;不同气候地区的太阳能保证率与PV/T组件面积和建筑全年累计供热量有关,通过定义单位建筑全年累计供热量PV/T组件面积指标,得到中国不同气候地区的太阳能保证率与该指标的耦合关系,回归方程的决定系数R²为0.983,得出在已知建筑全年累计供热量和太阳保证率设计目标值的条件下所需PV/T组件面积的计算方法。PV/T-GSHP联合供热系统的全年运行能耗显著小于平板太阳能集热器-地源热泵联合系统（最小降幅为沈阳,49.7%）,远小于空气源热泵（最小降幅为石家庄,79.8%）和燃气壁挂炉（最小降幅为沈阳,65.1%）。     

高校学生宿舍楼太阳能集热器最佳倾角的确定

以上海地区一栋高校学生宿舍楼的太阳能热水系统的实测热水用量为依据,分析了其热负荷变化规律。采用一年内逐月求和的辅助热量为目标函数,通过编制程序计算了集热器的最佳倾角。计算表明,最佳倾角与集热器的面积或太阳能保证率有关。在规范规定的30%～80%范围内,若太阳能保证率取低端和高端值,最佳倾角为36°;若太阳能保证率取中端值,最佳倾角为40°～41°。     

被动式太阳能建筑节能经济优化研究

基于被动式太阳能建筑的SLR(太阳能负荷比)节能设计原理,探讨房屋造价、节能率、辅助热量之间的联动关系。根据设计元素组合的多样性,借助0-1目标规划思想,建立被动式太阳能建筑节能经济优化模型和主被动结合的节能优化模型。最后,以拉萨市典型住宅为例,利用该模型,计算了当地太阳能建筑节能的最优经济区间。     

太阳能炕和Trombe墙相结合的新型太阳能采暖系统的数值研究

提出了Trombe墙与太阳能炕相结合的新型太阳能采暖系统,建立了新型太阳能采暖系统的理论模型。采用大连1月份的气象数据对该系统的室内温度、炕表面温度等进行数值模拟,讨论运行方式、有无辅助热源等对室内热环境的影响,并与单独采用太阳能炕或Trombe墙的采暖系统进行对比。计算结果显示,在Trombe墙和新型太阳能炕耦合运行模式,室内温度和炕面温度高于炕单独运行模式或Trombe墙单独运行模式;有辅助加热工况下室内热环境的稳定性优于没有辅助热源工况。     

太阳能-锅炉联合中温蒸汽系统设计与TRNSYS模拟

针对广州某纺织厂设计一套1 t/h热负荷的太阳能-锅炉联合蒸汽系统,建立系统的热力学模型和基于TRNSYS软件的仿真模型,并以太阳指数、集热效率及太阳能保证率等参数为指标对系统进行模拟研究。结果表明:所设计的系统及控制方式在不同时刻所产生的蒸汽量可以满足负荷需求;系统月均太阳指数最高为38%,全年月均集热效率最高为43%,11月份太阳能保证率最高为26%,该系统每年可减少CO_2排放量235 t,节省天然气12万m~3,相当于节约160 t标准煤,具有良好的经济和环保效益。     

基于TRNSYS的太阳能谷电蓄能供热采暖系统性能研究

为了研究太阳能谷电蓄能供热采暖系统运行特性,采用TRNSYS软件建立系统各部件模型,分析了太阳能辐照强度、集热面积和空气流量对系统太阳能保证率的影响,对系统进行优化研究。结果表明：太阳能辐射强度对系统太阳能保证率的影响较大,拉萨全年太阳能保证率波动比上海和北京小;太阳能保证率与集热面积呈正相关;空气流量对太阳能保证率影响较小,当空气流量为40 m³/(h∙m²) 时太阳能保证率最大,相比36 m³/(h∙m²)工况提高了0.26%;选择集热面积为650 m²、最佳空气流量为40 m³/(h∙m²) 的优化系统,相比集热面积为716 m²、空气流量为36 m³/(h∙m²) 工况下的年均太阳能保证率降低了1.22%。本研究可为太阳能谷电蓄能系统的后续研究提供参考。     

光照资源富集区太阳能集中供热系统容量配置及热网管径协同设计优化研究

针对常规太阳能供热系统优化设计中太阳集热供热站设计与供热管网设计相互分离,供热管网热传输过程中热损失难以精准计算的问题,建立太阳能集中供热系统容量配置及热网管径协同优化模型,以系统全生命周期成本最小为优化目标,采用遗传算法求解,并通过具体算例与常规优化方法以及工程设计方法的计算结果进行对比分析。结果表明,利用协同优化模型进行太阳能集中供热系统设计,能够有效避免设计系统太阳能保证率偏小以及供热管网比摩阻不满足规范要求的现象。针对具体算例,当太阳能保证率由50%增至100%时,系统最优最低供水温度从60℃降至45℃;随着太阳能保证率的升高,系统单位太阳集热器面积所匹配的储热水箱体积增大,而系统供热管网管径保持不变。     

太阳能采暖有效保证率分析

现行规范给出的太阳能采暖保证率是基于连续稳定采暖,未考虑到被动得热引起的过热以及非连续采暖引起的无效用热等问题。因此不适合于间歇运行的太阳能采暖。据此提出兼顾被动有效得热和主动系统非连续供热的太阳能采暖有效保证率,并给出计算方法。通过模拟分析,得到不同地区太阳能有效保证率的取值范围。相比于传统的太阳能保证率,在不同建筑热需求下,太阳能采暖有效保证率均有不同程度的提升,可实现有限太阳能资源最大化利用。     

兰州市区太阳能采暖经济性的分析

本文根据兰州市区实测太阳辐射数据及兰州市３１中太阳能教学楼测试数据进行了热平衡及节能率计算，并据此对兰州市锅炉供暖房与太阳能采暖房在无辅助热源和有辅助热源情况下进行了经济分析对比，认为在兰州市区建太阳房在经济上在合理的，并且有很好的社会和环境效应。     

平板型集热器驱动的小型太阳能吸收式制冷系统运行分析与优化研究

文章以平板型集热器作为驱动热源,构建了一套额定制冷功率为17.6 kW的小型太阳能吸收式制冷系统,并基于TRNSYS软件构建了小型太阳能吸收式制冷系统模型,研究了太阳辐射强度、集热器面积和蓄热水箱体积的变化对系统运行性能和制冷功率的影响。模拟结果表明:在系统运行过程中,平板型集热器的工作温度约为90℃,单效吸收式制冷机的驱动温度为72.5～95℃,单效吸收式制冷机的最大制冷效率可以达到0.85,由此可知,当热源温度与驱动温度的匹配度较好时,既能保证单效吸收式制冷机的高效运行,又能减少能源品位的浪费;白天,当小型太阳能吸收式制冷系统运行时,系统的太阳能保证率为57.5%,一次能源节约系数可达到0.25,此时,小型太阳能吸收式制冷系统的制冷性能优于电压缩制冷系统。     

太阳能辅助垃圾焚烧发电系统及其性能研究

为了促进太阳能热能技术和生活垃圾能源转化技术的发展,提出了一种太阳能辅助的垃圾焚烧发电系统。该系统由槽式集热器收集的太阳能提供外热源,利用该热源对垃圾焚烧电站的蒸汽进行再热,以提高蒸汽参数。以某垃圾处理量550 t/d、净发电功率8.97 MW的垃圾焚烧电站作为案例机组,耦合5.91 MW太阳能辅助再热系统,并进行热力学分析和敏感性分析,评价了系统在不同太阳辐射条件下的性能表现,揭示了其性能提升机理。结果表明：新系统在设计点工况下,理论循环效率相比于案例机组提高了0.96个百分点,净发电功率增加了1.36 MW,光电效率可达22.91%;太阳能辅助垃圾焚烧发电系统在全年大部分时间表现良好,其年均光电效率可达17.45%,度电成本为0.757元/(kW·h),具备经济可行性。     

不同地区住宅能耗与太阳能吸收式空调系统匹配性分析与模拟研究

为了满足农村住宅清洁用能的需求,多种形式的能源系统逐渐开始应用于广大的农村地区。随着太阳能集热器集热效率的提高,热驱动机组各项性能不断改善,这样有利于太阳能吸收式空调系统在农村地区的应用。为了研究太阳能吸收式空调系统与农村住宅全年能耗的匹配问题,文章首先建立了DeST住宅模型,然后利用TRNSYS软件建立了太阳能吸收式空调系统模型,最后根据模拟结果对国内不同气候区内农村住宅供热季、供冷季的平均热负荷值,以及全年的能耗进行分析。此外,文章还分析了典型日太阳能吸收式空调系统的运行策略与效果。分析结果表明:在无辅助热源的条件下,太阳能集热器的集热温度会大于80℃,满足空调机组的热驱动温度,因此可以作为太阳能吸收式空调系统的的热源;当启动温度为85℃时,空调机组的制冷量可以达到8 kW,性能系数COP为0.733。     

分布式太阳能集中供暖系统用户与集中蓄热装置容量匹配优化设计

以蓄热系统各部分蓄热容积为决策变量,蓄热系统全寿命周期费用总现值为优化目标建立蓄热系统优化模型,并通过Hooke-Jeeves优化算法进行求解。以西宁市某小区为案例进行蓄热系统优化,结果表明：用户总蓄热容量与集中蓄热容量的最优配比为3∶2。分布式各蓄热水箱最优容积相比传统太阳能系统蓄热容积计算结果减少40%以上。随着蓄热水箱容积的增大,系统辅助热源供热量先降低后升高,太阳能产热量先升高后趋于定值,系统初投资呈增加趋势,运行投资与蓄热系统寿命周期费用总现值均呈先降低后升高的趋势。最后以寿命周期费用节约百分比为评价指标分析影响因素的影响程度,敏感性大小依次为锅炉供热单价>折现率>寿命周期。