云南南向平板太阳能热水系统水箱水量与集热面积配比特性研究

文章基于平板型集热器日均能量输出模型,建立了太阳能热水系统水箱水量与集热器面积的配比模型。以云南7城市的典型气象数据为例,利用所建模型对太阳能热水系统的水量配比进行了计算,给出了水箱终温为60℃时各城市各季节或全年使用太阳能热水系统的水量配比的取值范围。为便于工程应用,文中给出了水量配比与倾角间相关系数大于0.999的二次关系式。进一步讨论发现,云南7城市春季、夏季、秋季、冬季或全年使用的太阳能热水系统集热器的最佳倾角分别为10~15°,0~0°,32~38°,45~50°,24~30°;其对应的水量配比分别为50~60 kg/m2,44~51 kg/m2,43~56 kg/m2,44~58 kg/m2,46~52 kg/m2。针对不同的供热目的 ,可利用文中的关系式和各季节或全年的最佳倾角对太阳能热水系统进行优化设计。     

太阳能地面采暖系统蓄热水箱容积分析

通过分析太阳能采暖系统所需蓄热鼍与建筑热负荷、太阳能集热量日变化规律之间的关系,得出太阳能采暖系统所需蓄热水箱容积的理论算式.根据拉萨、银川、西宁、西安等地的太阳辐射强度及建筑热负荷的日变化规律,模拟得出系统所需蓄热量变化规律;并对各种蓄热温差下对应的蓄热水箱容积进行了模拟分析,结果表明:太阳能采暖系统所需蓄热量随太阳集热器的集热量与建筑热负荷之间的差值增大而增加;蓄热水箱容积随蓄热温差增大而减小,当蓄热水温达到80℃时,在各种地面采暖系统取水温度下,单位集热器面积所需蓄热水箱容积趋于相等.     

基于TRNSYS的空气源热泵辅助太阳能热水系统优化研究

为实现空气源热泵辅助太阳能热水系统中关键参数的优化匹配,基于TRNSYS动态模拟平台建立完整的空气源热泵辅助太阳能热水系统模型。以系统生命周期成本为目标函数,以集热器面积、集热器倾角、水箱容积及热泵功率为优化变量,借助GENOPT软件调用Hooke-Jeeves算法对系统各变量进行同步优化,并对各优化变量进行敏感性分析。以西昌市某学生宿舍的空气源热泵辅助太阳能热水系统为研究对象进行优化。研究结果表明,优化后的COPsys普遍提高,系统性能得到明显改善,系统全年运行费用缩减,全年节电率高达9.11%。并在此基础上提出关键参数的推荐匹配原则:单位集热面积水箱容积为70 L/m~2,单位集热面积热泵功率为60 W/m~2,最佳集热器倾角为φ-6°(φ为当地纬度)。对空气源热泵辅助太阳能热水系统进行设计时,可依据以上匹配原则对热泵功率、集热器面积、水箱容积、集热器倾角按照先后顺序进行优化。研究结果可为空气源热泵辅助太阳能热水系统的优化设计提供理论依据。     

高校学生生活区太阳能热水系统设计

本文以上海海洋大学新校区大学生生活区太阳能热水系统工程为例,首先通过生活区热水需求量的要求计算了太阳能热水负荷,进而确定了集热器面积.其次介绍了主要设备的选型、系统运行方案和控制系统设计,最后通过实测燃气消耗量分析了其节能效果.分析结果表明,太阳能热水系统节能40%～56%,说明所进行的太阳能热水工程设计是成功的.本设...     

阳台式太阳能热水系统性能及分析

对阳台式太阳能热水系统进行了应用效果的测试:当太阳辐射量为17 MJ/m2时,太阳能集热系统单位轮廓采光面积的日有用得热量为4.73 MJ/m2,小于评定合格值;热水系统温升为20℃,小于评定合格值;贮水箱保温性能△t sd为6.2℃,符合评定合格值,水箱保温良好;贮水箱最终出水温度达到51℃,能满足配水点最低水温要求。分析表明,造成阳台式太阳能热水系统集热效果达不到合格标准是由于集热器安装倾角过大、上下层集热器的自遮挡和建筑的隔墙遮挡所致。文章提出,应用在高层建筑的集热器可分散设置在屋顶和南向外墙的外挑板上,并采取上下错层的布置方式。     

拉萨太阳能集热器竖排安装最佳倾角分析

太阳能集热器的集热量与集热器的安装倾角有关。在竖排集热器朝正南向放置时,其集热量与集热器安装倾角之间存在一定的函数关系。结合拉萨地区典型年气象资料,通过对不同安装倾角真空管太阳能集热器在整个采暖季的集热量动态计算分析和寻优,结果表明：真空管型太阳能集热器在该地区的最佳倾角为46°,考虑到拉萨整个地区的纬度和气象条件不同,建议最佳安装倾角范围为40°～50°。     

基于TRNSYS的CPC集热器太阳能热水系统的模拟分析

通过TRNSYS软件搭建了复合抛物面聚光器(CPC)集热器太阳能热水系统模型,对广州地区某小型别墅的太阳能热水系统进行了设计,并观察系统在1年(8760 h)中的运行情况。选取了系统在4个典型日的运行情况进行分析,得到了CPC集热器在春分日和冬至日的最高出口温度分别为67.5℃和68.2℃,在夏至日和秋分日的最高出口温度分别为85.7℃和83.3℃。CPC集热器的集热效率随进口流量的增大而增大,随进口温度的下降而升高;经测试,CPC集热器的最佳安装倾角为22°。对CPC集热器和平板集热器的集热性能进行比较后发现,二者的集热功率基本均随太阳辐照度的增加而增加,在冬至日12:00~15:00这个时段,CPC集热器的集热功率是平板集热器的1.5倍。     

非正南方向太阳集热器面积补偿的理论研究

该文以昆明和北京为例,对我国南北地区分别选用平板型管翼式集热器和圆柱吸热体真空管集热器进行了模拟计算。结果显示,水平面上日均太阳辐射、环境温度、屋顶方位及倾角对集热面积补偿有不同程度的影响;其中,屋顶方位角和倾角是影响集热器处于非正南和正南方向且最佳倾角时采光面积之比A/A0的主要因素。本文的研究成果可为太阳能建筑一体化设计提供部分有价值的参考数据。     

集体用大面积太阳能热水系统的工程设计

以郑州某酒太阳能热水工程为实例，论述了集体用大面积太阳能热水系统的设计不负荷及采光面积的确定、系统运行方式的选择、集热器阵列的布局、储热水箱的配置、系统运行的控制及其应用效果等。     

太阳能光伏光热系统集热器连接方式的优化

集热器连接方式对强制循环式光伏光热(PVT)热水系统的运行性能存在较大影响,针对最佳连接方式的相关研究未见报道。综合考虑环境温度、太阳辐射量和热水负荷等因素,以12块平板型PVT集热器(2 m×1 m)为研究对象,利用Fortran语言建立不同连接方式PVT热水系统动态传热模型,并分别以发电量、实际集热量以及实际综合发电量为优化目标进行计算。结果表明:在两种不同工况下,获得最大发电量的连接方式都为N=1,而获得最大实际集热量的连接方式并不一致;综合全年性能分析,以发电量、实际集热量和实际综合发电量为优化目标时对应的最佳连接方式和最佳倾角组合形式分别为:N=1和β=20°,N=4和β=28°,N=3和β=26°。研究结果对大型太阳能集热器安装方式的选取具有参考价值。     

太阳能单机串并联热水工程设计与应用

介绍黄河大厦的太阳能热水工程设计,包括设计参数、集热器的面积确定方法、主要设备选型计算、系统运行原理。该项目既充分利用了已有建筑屋面有效使用面积,最大化利用太阳能,又满足了用户对热水的高品质要求。     

太阳能吸收式制冷系统动态特性分析

以上海地区某太阳能集热器驱动的单效溴化锂吸收式制冷系统为对象,对各主要部件负荷在典型日随时间变化的动态特性进行研究。结果表明:随着制冷能力的增加,发生器、冷凝器、吸收器及集热器面积需求量均增加;当制冷能力一定时,发生器与吸收器的负荷呈现先增加后减小的趋势,而集热器面积需求量的变化则与之相反。经济性分析可知结果表明,集热器费用为910、1040和1170$/m^2时,系统投资回收期分别为8.2、9.5及10.8 a,具有良好的社会效益和经济效益。     

太阳能电热水系统集热器阵列布置优化

综合考虑集热器倾角、方位角、间距等因素,确立了安装在水平面上有限面积内太阳能集热器阵列得热量与地理位置及集热器布置方式之间的关系,基于上述关系又建立了太阳能电热水系统全年辅助加热量计算模型及系统全年用电成本计算模型。最后,文中以太阳能电热水系统用电成本最低、辅助加热量最小为目标确定太阳能集热器阵列的最优布置。研究结果表明:当阵列得热量最大时,系统年辅助电加热量最小,系统的耗电成本也最低。以某高校男生宿舍楼为例,在宿舍楼楼顶平面500m2的区域按照集热器阵列最小维护间距为0.5m的规范布置集热器,最优设计方案为:阵列排数为8排,阵列倾角为、阵列方位角为,此时系统全年辅助加热量为128943MJ,全年系统辅助加热电耗成本为2.45万元。     

中国南极中山站太阳能资源及光伏阵列最佳倾角研究北大核心CSCD

针对极区太阳能资源开发利用问题,文章研究了南极中山站地区太阳辐射的逐月、逐日分布情况,分析了太阳能资源状况;建立了适合极昼环境条件的斜面太阳辐射计算模型和中山站地区光伏阵列最佳倾角分析模型;确定了光伏阵列的最佳倾角。研究结果表明:夏季中山站地区太阳能资源较为丰富,在分析光伏阵列倾角时应重点考虑3月份和9月份的太阳辐射量;最佳倾角为64°,光伏阵列的前后距离应不低于8.7 m。     

考虑热负荷的太阳能热水系统集热器最佳倾角确定

结合不同月份的热负荷和太阳辐射量变化,从补充热量的经济性考虑,提出了计算集热器最佳倾角的方法,并用计算机以兰州地区为例进行了模拟计算。计算结果表明,不同的热负荷其对应的最佳倾角并不固定,最佳倾角是集热器在该角度下全年各月的得热曲线与耗热曲线最接近的倾角。     

基于实测数据的可调式太阳能光伏板倾角计算分析

基于BSRN3000太阳辐射观测系统近3年的全年度太阳能气象实测数据,利用C#编程语言计算分析了呼和浩特地区倾角可调式太阳能光伏板表面接收的太阳辐射,推导出该地区光伏板的全年、半年、季节和每月的最佳倾角,并得出了半年调整是该地区的光伏板倾角调整的最适合方案。与全年最佳倾角相比,半年调整倾角方案的年辐射总量提高了5%左右。在呼和浩特当地进行了各种倾角的试验测定,所测得的数值与计算值吻合较好,验证了计算的准确性。     

安装太阳能热水器有关数据的选取

集热器安装倾角及热水贮水箱容量的选取是影响太阳能热水器热效率的两个外在的主要因素,合理的选取上述两个数据可以增加系统的热效率,下面介绍的是几个数据直接选取的方法: 1.集热器安装倾角的选取(β),如图所示不同季节太阳能的高度不同,因而对于不同春秋季节使用的太阳能热水器,其安装倾角也应不同。     

纵向V型波纹板平板空气集热器的热性能实验研究

本文旨在从安装倾角对纵向V型波纹板平板太阳能空气集热器热性能影响出发,用实验的方法,通过对得到的实验数据进行分析和拟合,探求一个适合于昆明地区纵向V型波纹板平板太阳能空气集热器最佳安装倾角的范围和流道内温度场的分布情况。通过实验和理论分析,得出结论:安装倾角为条件下,纵向V型波纹板平板太阳能空气集热器的瞬时效率最优;在稳态条件下,流道内温度随离进口的垂直距离的增加,温度增速先快后慢。     

无盖板渗透型太阳能空气集热器热性能的实验研究

无盖板渗透型太阳能空气集热器是一种易于实现建筑一体化的高效新风预热及干燥装置。为了掌握无盖板渗透型集热器在实际工况下的热性能,建造了集热面积为2.2 m2的太阳能空气加热系统实验台,并在2009年2月至2009年4月对其热性能进行了户外瞬态实验研究。实验结果表明出口空气温度随辐射强度的增加而升高,太阳辐射强度是影响集热器出口空气温度的最重要因素,而室外空气温度的影响极小。空气温升随风量的增加而减小,集热器热效率随风量的增加而增大。在三个测试日中集热器的平均热效率分别为58%、63%和72%,高于普通平板太阳能空气集热器。     

槽式太阳能油田蒸汽生产系统方案设计与对比分析

根据克拉玛依油田的蒸汽负荷需求,设计槽式太阳能油田蒸汽生产方案。建立直接太阳辐射计算模型,对该地的太阳能辐射量进行估算;研究集热器的光学效率及集热管热损失模型,对各方案中集热场的变工况运行情况进行计算。对不同方案的蒸汽参数和集热场面积关系进行分析,发现集热场面积随蒸汽压力的升高而降低;分析不同蓄热时长对蒸汽生产的影响,得出5h蓄热时长可同时兼顾能量充分利用和蒸汽生产平稳性的结论。