附加阳光间型被动式太阳房供暖实验研究

通过对青岛地区附加阳光间型太阳房及相同结构的对比房室内温度及室外温度参数的监测,研究了寒冷季节室内温度随室外气象条件变化的情况。通过分析发现,在室内无热源及辅助热源条件下,附加阳光间型太阳房室内平均空气温度比对比房室内平均空气温度高3.8℃,最高温差达7.2℃,最低温差1.1℃。通过对附加阳光间型太阳房供暖节能率ESF分析计算得出其节能率较高的结论,证明了该地区改造被动式太阳房建筑的可行性和经济性。     

双热源太阳能热泵在住宅建筑中的应用研究

提出一种新型的太阳能-空气复合热泵系统,并对其运行策略进行介绍。系统同时满足建筑物室内供暖、制冷及热水需求,具有较高的综合利用性能。通过进行太阳能供暖实验,分析太阳能集热、蓄热系统对室内供暖保证率的影响。     

被动式太阳房供暖实验研究

通过对新建被动式太阳房及相同结构的对比房室内温度及室外温度、太阳辐照度等参数的监测,研究了寒冷季节室内温度随室外气象条件以及太阳辐照度的变化情况。通过分析发现,在室内无热源及辅助热源条件下,太阳房室内平均空气温度比对比房室内平均空气温度高7.2℃,最高温差达18.3℃,最低温差0.3℃。通过对太阳房供暖节能率ESF分析计算得出太阳房供暖保证率较高,证明了在此建立被动式太阳房建筑的可行性和经济性。     

非均匀多孔太阳能新风预热墙热性能实验研究

该新风预热墙是一种兼顾供暖和新风预热需求的太阳能墙体,由渗透型集热板、空气夹层、出风口、保温墙体等组成。通过人工气候室实验测试的方法,分析该太阳能墙系统在不同太阳辐射强度、开孔高度和集热板高度比例、抽吸速度以及渗透孔径等工况下各运行阶段集热板、出风口等热性能。结果表明:随着太阳辐射强度、开孔高度和集热板高度比例的增加,系统的热效率和新风温度显著提升,集热效率最高达到75%,最高温升约为15.0℃;并根据风温和风量需求,给出合理的风机抽吸速度和渗透孔径取值,可为太阳能墙体的实际应用提供依据。     

新型太阳能集热墙冬季保温性能分析

建立新型结构的太阳能集热墙,给出新型太阳能集热墙的结构组成.利用CFD技术对新型太阳能集热墙系统采暖房间的温度场进行了模拟,给出室内温度场的分布规律,并分析了室内温度日变化情况;通过对比分析新型太阳能集热墙与传统太阳能集热墙的温度场分布,验证了新型太阳能集热墙具有良好的保温节能性能.     

基于太阳能炕的主被动复合采暖建筑的实验研究

研究一种新型的太阳能主被动复合采暖民居设计,对该系统的运行情况进行系统的实验研究。该系统结合太阳能被动式空气集热器及太阳能炕系统:太阳能炕将太阳能的应用与炕床高效的能量利用相结合,替代火炕提供舒适的睡眠环境;太阳能空气集热系统对日间的室内环境进行加热。实验工作在青海省实地展开,对系统的3种不同工作模式(太阳能炕子系统单独运行、太阳空气集热系统单独运行、太阳能炕系统与太阳能空气集热系统同时运行)进行测试。结果表明,太阳能炕夜间表面温度可保持在27~38℃之间。空气集热系统可提高室内温度4℃。     

利用同心套管的简化CPC式中高温真空管太阳能集热系统设计与实验研究

通过实验研究了一种利用简化复合抛物面聚光器(compound parabolic concentrato,CPC),全玻璃真空集热管和同心套管组成的太阳能中高温空气集热设备,可以满足工业过程对150℃至200℃的中高温度空气需求。该太阳能空气集热系统由8级集热单元串联而成。各单元都包括一个简化式CPC、一个双层玻璃真空管和一根铜套管。套管被安装在玻璃管内,空气在套管内逐级加热。对各种天气条件和流动参数对集热系统出口空气温度、系统功率和集热效率的影响进行了分析和试验研究。结果表明,整个系统具有良好的中高温集热性能。即使出口空气温度达到210℃,系统平均集热效率仍然达到20%;秋天晴天系统出口空气温度可达210℃,秋季阴雨天也可达168℃。试验结果确认这种简化CPC式全真空玻璃集热管和套管的组合装置是一种有工业实用前途的太阳能高温空气集热器。     

北方农村户用太阳能空气集热采暖系统实验分析

为了研究太阳能空气集热采暖系统在北方农村地区的运行特点,文章以石家庄某农户所用的太阳能空气集热采暖系统为对象,对不同天气条件下该系统的运行效果进行实验分析。分析结果表明:白天,不同天气条件下,房间温度可以保持在18~22℃;夜间,房间温度可以保持在15~18℃。研究结果可为太阳能空气集热采暖系统在北方农村地区的推广提供参考。     

浅层地热能联合太阳能集热墙系统夏季降温试验研究

针对目前被动式太阳房普遍存在的夏季室内过热现象,提出一种浅层地热能联合太阳能集热墙系统。并在石河子地区对采用该系统的被动式太阳房进行试验测试,对比分析3种通风模式和3种通风时间的降温效果。试验结果表明:采用浅层地热能联合太阳能集热墙系统的通风模式C3的室内平均温湿度明显优于其他模式,平均温度降低了2.64℃;通风时间为12 h的C5模式,其被动降温效果优于其他两种模式,且随着通风时间的延长,被动降温效果出现下降的趋势。     

土壤源热泵与太阳能集热复合系统在农村地区的应用

冬季,燃煤采暖排放的污染物在大气PM2.5构成中占较大比重。利用清洁能源替代传统能源是改善大气污染的有效途径之一。针对土壤源热泵技术和太阳能集热技术的特点,在北京地区某农村的供暖改造项目中利用了土壤源热泵与太阳能集热复合系统。文章通过对复合系统的应用进行了计算和分析,该复合系统具有较好的经济和环境效益。     

适用于西藏的太阳能空气集热器的研发

太阳能建筑供暖技术的研发在太阳能资源丰富的西藏自治区(下文简称为“西藏”)等地区具有潜在的实际应用价值。研发设计了一种太阳能空气集热器,并制造了该太阳能空气集热器样机;然后在拉萨市自然太阳光条件下(测试当日的太阳辐照度在161.8～1588.0 W/m²之间,均值为1316.3 W/m²),太阳能空气集热器采用跟踪太阳模式时对其集热性能进行了测试。测试结果表明：该太阳能空气集热器的进风口空气温度(即环境温度)均值为22.45℃,经过太阳能空气集热器被太阳辐射加热后,可产出温度在51～85℃之间、风量为150 m³/h的热空气,出风口空气温度均值达到68℃,最高值接近拉萨市水的沸点(86℃),表明该设备的集热效率高。研发设计的太阳能空气集热器在集热性能上具备实际应用价值。     

太阳能-空气源双能源复合供暖在严寒地区农村住宅中的应用研究

针对空气源热泵热风机在室外低温环境下供暖性能衰减，导致室内冬季供暖效果变差等问题，为充分发挥资源优势，提出了一种太阳能-空气源双能源复合高效集成装置，实现了太阳能集热器与低温空气源热泵热风机联合供暖。介绍了该集成装置的技术原理和控制策略，通过TRNSYS软件对该集成装置在哈尔滨地区农村住宅的供暖效果进行了研究，并对该集成装置供暖和低温空气源热泵热风机单独供暖的效果进行了对比分析。研究结果表明：太阳能-空气源双能源复合高效集成装置实现了太阳能与空气源两种能源更为合理的供暖时段匹配。在整个供暖季，与低温空气源热泵热风机单独供暖相比，该集成装置的供暖效果更好且能耗更低，其系统总能耗降低了2034.8 kWh，制热能效比提升了35.06%。     

一种主、被动结合的太阳能空气采暖模拟研究

主、被动结合的太阳能双效集热器空气采暖系统,可同时解决南向房间和北向房间的供暖问题。借助TRNSYS仿真平台,编写双效集热器的嵌入模块,对应用在太阳能示范建筑上的主、被动式双效集热器空气采暖进行模拟研究。模拟结果显示在合肥地区,木质结构的示范房只需白天供暖情况下,整个采暖期的太阳能保证率为38%,而同样条件下在拉萨和上海地区,太阳能保证率分别达到77%和58%;若示范建筑采用有蓄热能力的混凝土砖墙结构,在拉萨地区全天供暖条件下太阳能保证率达到64%;晴朗天气,南向房间和北向房间白天均可达到20℃舒适性温度。同时讨论集热器倾角、出口温度、集热面积等对主动式空气采暖太阳能保证率的影响。     

PCM空气式太阳能干燥在茶叶加工中的应用

介绍了云南普洱市的某茶业公司PCM空气式太阳能一热泵联合干燥房建设及应用实例。普洱茶传统加工工艺采用燃煤蒸汽锅炉进行茶饼烘干处理,现进行技术改造,采用节能环保的PCM空气式太阳能热泵干燥系统代替现有的燃煤锅炉干燥系统。通过PCM空气式太阳能集热系统,将太阳能转换热能。以空气为换热介质与空气式太阳能集热器进行换热,通过循环风机直接将热风通入到烘房内提供物料干燥热量需求;当太阳能不足时,启动空气源热泵系统。对该工程的设计方案并及干燥系统工作原理进行了详细介绍,从干燥系统运行过程中采集数据进行分析计算,计算结果表明本干燥系统节能效果明显。这些数据对目前高效利用太阳能进行商业干燥设计参数的选取,以及太阳能干燥系统的优化设计具有重要借鉴意义。     

双风道太阳墙内流动传热数值模拟分析

太阳墙的供暖效果与自身的太阳能利用效率紧密相关。为了提升太阳墙的太阳能利用效率,文章提出一种双风道太阳墙。利用CFD软件对不同风量下单、双风道太阳墙内空气的换热特性进行数值模拟,并给出了当太阳辐照度为311 W/m~2时,双风道进、出口温度差与太阳能利用效率的关系曲线。研究结果表明:随着风量的增加,太阳墙的太阳能利用效率逐渐升高,集热板温度逐渐降低,空气与集热板之间的对流换热系数逐渐升高;与单风道太阳墙相比,双风道太阳墙的瞬时集热效率显著升高,最高可达14.12%。     

新型集热蓄热被动式太阳房

介绍了一种用蓄热材料建成的南向集热蓄热被动式太阳房结构和和特性,利用平板式空气太阳能集热器的特性方程分析,得出了室内温度分布的瞬态方程,并分析了该太阳房在沈阳地区24h室温及室内壁温的平均波动,根据计算,该太阳房比传统房节能96％。     

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.     

屋顶集热式太阳房供暖系统研究

研制了一种屋顶集热式太阳房供暖系统,对该系统进行了结构设计优化和试验测试,结果表明,在冬季晴朗的白天,对于保温较差的试验平房（热负荷约为120W／m^2）,利用1／2的屋顶面积集热,室内温度最高达到20℃,平均温度约18℃,比对照房温度高约6℃;对于保温较好的建筑物（采暖期热负荷约为20W／m^2）,太阳能供暖系统在冬季白天可有效地为房间供热,多余的热量利用储热装置储存以满足夜间供暖的需要,从而实现冬季24小时为建筑物供热的目标。     

太阳能与空气源热泵复合式供暖系统在西安地区的应用特性分析及评价

以西安地区的某个房间为研究对象,采用TRNSYS软件针对该房间分别应用太阳能集热系统、空气源热泵系统及太阳能与空气源热泵复合式供暖系统进行供暖时的情况进行了分析.首先,建立了太阳能与空气源热泵复合式供暖系统的仿真模型,并对其正确性进行了实验验证;其次,对比分析了在3种运行模式下各个系统的运行特性;最后,以系统能耗及能效...     

Integration of solar air collector with phase change material wall for a heating system

可再生能源的高效利用是降低建筑能耗的有效方法。将相变储能墙与太阳能热风相结合,可改善太阳能热风采暖的不稳定性,从而提高太阳能的利用效率。通过试验和ANSYS模拟软件对复合系统的分析,确定相变储能墙体的储热特性和合理用量,研究复合采暖系统的室温变化和传热规律,分析相变储能墙对采暖系统的贡献率。结果表明：与未采暖房间相比,复合采暖系统可以使室内平均温度提高7~15℃,该复合采暖系统具有一定的应用前景;当太阳能空气集热器的送风口温度在37~77℃时,相变材料能够充分利用,相变墙整体的相变比例约为40%,从线性回归比例看,复合采暖效果要比太阳能热风采暖效果好。