拉萨地区传统藏式民居PVT供暖系统性能研究

在分析总结藏式民居建筑特点和节能特性的基础上,选取拉萨地区低层居住建筑为研究对象,设计了水冷型光伏光热一体化(Integrated Photovoltaic Thermal, PVT)供暖系统,对其性能进行了实验研究和模拟分析。PVT系统集热和发电性能实验结果表明：合适的流量和较低的初始温度有利于系统获得更高的集热效率,运行流量和初始温度变化对PVT组件的发电效率影响都较小。采用TRNSYS软件模拟了PVT供暖系统在拉萨地区传统藏式民居典型建筑中的运行情况,模拟结果表明：所设计的PVT供暖系统能够满足典型建筑的卧室供暖、全年生活热水需求,全年太阳能保证率能达到80.3%。探索了利用低品位太阳能实现拉萨地区传统藏式民居供暖的可行性和技术方案,为我国严寒和寒冷地区的清洁供暖和太阳能建筑一体化应用提供了新思路。     

光伏光热系统流程与数值模拟

光伏光热(PVT)系统既可发电,又可为建筑提供生活热水,实现了热电联供。介绍了PVT系统流程及PVT模块的结构,建立了PVT系统的传热数学模型。采用Matlab对模型进行求解,进行了精度验证。对夏热冬暖地区实际PVT系统的综合热效率(包括PVT模块发电效率、蓄热水箱热效率)进行了模拟计算。     

严寒地区光伏光热墙体热电性能实验研究

在哈尔滨地区展开实验,对严寒地区光伏光热(PVT)墙体的性能进行研究,对比分析3种PVT墙体的热电性能。3种PVT墙体分别为真空玻璃盖板PVT墙体、中空玻璃盖板PVT墙体、无盖板PVT墙体。对于光伏光热板背面平均温度、空气流道内空气平均温度、外墙内表面平均温度、出风口空气温升,真空玻璃盖板PVT墙体在3种PVT墙体中均最高。实测期间,真空玻璃盖板PVT墙体热电综合效率大于其他2种PVT墙体,最大热电综合效率达24.2%。真空玻璃盖板PVT墙体的综合性能最优。     

新型太阳能光伏—热泵复合建筑供能系统及其性能实验研究

将基于平板微热管阵列技术的新型水冷光伏光热(Photoveltaic-thermal,PV/T)系统与双热源热泵相结合,提出1种新型太阳能光伏—热泵复合建筑供能系统。本文介绍了该复合建筑供能系统的组成、工作原理、运行模式及实验台的设计,并对PV/T系统与双热源热泵联合运行模式进行了实验研究与性能分析。PV/T系统峰值功率为1 170 W,压缩机功率为1HP的系统,在室外环境平均气温为4.0℃,平均辐照度684 W/m2条件下,热泵平均制热COP为2.7,平均发电功率为620.5W,平均发电效率为11.7%,全天(9:00~15:00)发电量为4.39 k Wh,平均集热效率为22.3%,光伏光热综合效率为34.1%。实验结果表明该系统能充分利用太阳能和热泵各自优势,通过能源互补,提高系统综合利用效率,满足建筑所需的多种用能需求,在推广可再生能源利用和建筑节能方面具有重要意义。     

国内首座太阳能供暖示范建筑建成

由甘肃省建材科研设计院、中国科学院电工研究所、清华大学建筑节能研究中心联合研制设计的国内首座光热-光伏-储热联合运行的太阳能供暖示范建筑在甘肃永登省建材院中试基地建成。该太阳能供暖示范建筑主要由以下几个单元组成:(1)既有建筑节能改造系统;(2)集热面积100m2的热管式真空管集热系统;(3)22kW屋顶光伏发电系统;     

沈阳地区水冷式太阳光伏板在高层建筑的能量利用分析

水冷式太阳光伏板结合了光伏发电技术与太阳能集热技术,将其合理布置在高层办公建筑的南立面与楼顶,在提高光伏发电效率的同时进一步增加了太阳能的利用率。夏季气温较高时,垂直布置在建筑南立面的水冷式太阳光伏板光伏转换效率平均上升26.7%;倾斜布置在屋顶时光伏转换效率平均上升34.6%。在冬季气温较低时,垂直布置的太阳能光电光热转化效率为21.31%,倾斜布置时太阳能光电光热转化效率为18.87%。     

建筑一体化电热冷联产光伏组件能量特性研究

传统太阳能光伏或光热建筑一体化只能为建筑提供单一电能或热能。通过研究一种集成发电、集热、制冷3种功能的建筑一体化电热冷联产光伏组件,对其夏季工况下能量特性进行了实际检测。结果表明:白天,组件集热同时能有效降低光伏电池温度,组件工作温度高于环境温度约8~16℃,发电和集热效率分别为14.1%~13.7%和40.1%~15.7%;晴朗夜间,组件通过对流和辐射两种传热方式进行散热制冷,总制冷功率为26.0~268.5 W/m~2。电热冷联产光伏组件适合与热泵结合,为建筑提供所需能源。     

太阳能光伏光热(PV/T)热泵热水系统实验研究

本文搭建了1种间接式基于太阳能光伏光热(PV/T)部件的热泵热水系统应用示范平台,其中PV/T集热器面积为64 m~2。对PV/T热泵系统在不同环境温度和辐照条件下的光电光热性能进行了测试分析,结果表明PV/T部件发电量较之传统光伏组件提高11.0%,PV/T电池温度比较传统光伏组件温度平均降温25.5℃,可以有效缓解较高温度对光伏电池使用寿命的影响。热泵机组平均COP可达4.7。PV/T热泵系统的光伏光热综合效率可达74.4%,在产热发电性能上与传统集热器和光伏组件更有优势。在将3 m~3水从31.0℃加热至51.0℃的过程中,PV/T热泵系统总发电量和耗电量分别为28.0 kW·h和24.5 kW·h,并且夏季晴朗少云条件下,发电功率一直高于用电功率,可以实现离网使用。     

光伏光热联合热泵热水系统仿真优化及经济性

针对济南市某别墅生活热水需求,采用TRNSYS软件建立PV/T(光伏光热)联合热泵系统(PV/T集热器联合水源热泵机组)仿真模型。将最小系统生命周期成本作为目标,对优化变量(PV/T集热器面积、PV/T集热器倾角、集热水箱容积、蓄热水箱容积、水源热泵机组额定制热量)进行寻优,确定PV/T联合热泵系统最佳设备配置。将燃气热水器制备生活热水方案作为对比方案,评价PV/T联合热泵系统的经济性。当PV/T集热器面积为20 m^(2)、PV/T集热器倾角为30°、集热水箱容积为3 m^(3)、蓄热水箱容积为1 m^(3)、水源热泵机组额定制热量为5.6 k W时,系统生命周期成本最小。水源热泵机组额定制热量对系统生命周期成本影响最大,PV/T集热器倾角影响最小。PV/T联合热泵系统与对比方案的差额投资回收期为2.1 a,PV/T联合热泵系统的经济性理想。     

太阳能热气流发电烟囱的合理形体研究

首先总结了影响太阳能热气流发电站功率和效率的各种因素,然后运用计算流体力学方法研究了烟囱高度、烟囱直径、烟囱形状、集热棚直径和集热棚离地高度的变化对系统性能的影响.研究结果表明:增大烟囱高度或集热棚直径都会提升系统的性能;随着烟囱直径的增大,系统件能表现出先提升再下降的规律;渐扩型烟囱使系统效率最优;集热棚离地高度对系统性能影响较小,兼顾系统效率和结构安全,对-100MW电站发电烟囱的形体和几何进行了初步设计.     

外观设计对复合保温砌块热工性能的影响研究

对原始复合保温砌块的块型设计、热工性能进行探讨,采取延长传热路径和增加有机保温材料体积思路,对原始复合保温砌块进行改良,同时,研制出先进的成型流水线和生产工艺,采用QXFY型保温砌块成型设备,做到一次复合成型,且块型、规格配套齐全。分别采用节能计算软件和实体检测手段对自保温系统进行计算和检测,结果表明软件计算结果与实体检测结果符合度较好,改良复合保温砌块及其砌体的热工性能优于原始复合保温砌块及其砌体的热工性能。用改良复合保温砌块砌筑的外墙体比用原始复合保温砌块砌筑的外墙体按每平方米墙面展开面积计算大约节约35元。     

幕墙工程保温材料的选择和应用

本文通过对不同幕墙保温材料的特点和性能进行对比,对新型酚醛泡沫保温板材的性能进行了全面分析,介绍了广州国际体育演艺中心保温系统的材料选择和应用过程     

高性能泡沫混凝土自保温墙体热工性能

高性能泡沫混凝土是一种轻质,并具有优良保温隔热性能的建筑节能材料。高性能泡沫混凝土自保温墙体的热桥分为墙热桥和柱热桥,在墙热桥部位采用高性能泡沫混凝土自保温形式,柱热桥部位采用贴砌高性能泡沫混凝土保温板外保温形式,利用热流计对两种热桥部位的传热性能进行测试,并用建筑传热理论分析其传热系数、热惰性指标等热工性能指标,得出:(1)两种热桥部位下,试件均不会出现结露现象;(2)两种热桥部位的传热阻均大于最小传热阻,即围护结构的传热量不会过大而使人体受凉;(3)自保温墙体的平均传热系数和热惰性指标均满足节能指标,且优于传统建筑普通240实心砖墙。     

自然通风热舒适探讨

介绍了人体热舒适评价指标及自然通风热舒适评价指标,探讨了建立适合我国自然通风热舒适的评价模型,对进一步研究自然通风热舒适有一定的指导意义。     

太阳能玻璃真空集热管热性能评价方法

为准确地评价玻璃真空管内的传热性能,减小其它未知参数的影响,本文提出了单根真空集热管的热性能评价方法。首先分析了集热管效率与集热器效率的差别;其次从传热效率和火用效率的角度对U型管式真空管进行了热性能分析;最后通过试验研究了单根玻璃真空管与集热器的热性能。结果表明:采用单根玻璃真空管进行热性能评价能更好地反映真空管的传热性能,与采用相同集热管的集热器相比,其集热效率提高了8%。     

混凝土多孔砖墙体热工性能计算与研究

以主规格尺寸为240mm×115mm×90mm的混凝土多孔砖为研究对象,通过对几种不同孔型的混凝土多孔砖热工性能的计算和研究,力求在孔洞率、节能等方面找到一个最佳的平衡点.结果表明:设计合理孔型和排列对提高混凝土多孔砖的热工性能具有重要作用,以多排错孔矩型的混凝土多孔砖热工性能最好.     

Energy Consumption,Thermal Performance and Thermal Comfort in Public School Buildings in Jordan

Good learning outputs in schools require an acceptable physical environment inside schools. Whatever the climatic context that surrounds any school buildings, energy flows of different types should be provided. Concerns may include thermal environment, luminous environment and acoustics environment. Types of energy used are an important variable that contributes to thermal comfort. Physical structure of the school building is another factor to be taken into consideration. This article established a relationship between thermal comfort inside schools and types of energy flows which have been consumed to maintain the level of comfort required, controlled by the building fabric and consequent economic factors that affect energy consumption of school buildings. Different approaches were applied in order to achieve the research objectives. Field surveys, field measurements and analyzing historical data were the most approaches followed to implement this study. The final outputs of this work have a national value nationwide： establishing a relationship among thermal comfort, energy flows and building fabric is of importance. Furthermore, it is of great importance to the decision maker for educational facilities. Research will also establish a wide platform based on scientific investigations for developing climate responsive school architecture in Jordan.     

基于热性能导向的住宅可持续设计策略

通过对热性能导向设计的介绍,提出基于热性能导向下的住宅可持续设计策略,对包括体型系数导向设计,太阳辐射导向设计,朝向导向设计在内的3项可持续设计策略进行了讨论,通过原理介绍、热性能模拟分析和案例展示,探讨以数值量化的交互设计为工具,寻求气候参数与其它传统设计要素之间更优化、更合理的整合住宅设计思路。     

散热器热工性能检测不确定度评定实例分析

建立了散热器热工性能检测的数学模型,分析了检测过程中不确定度来源.计算了直接测量参数(铂电阻值、热水质量流量)的不确定度,对间接求得参数(温度、散热器热流量)进行不确定度的传递计算,得出散热器热工性能检测主要参数的扩展不确定度评定结果.     

瘦腰型百叶窗翅片热力性能数值模拟

通过数值模拟方法得到常规百叶窗翅片和瘦腰型百叶窗翅片在流动传热单元内的速度场、温度场与压力场分布,比较分析二者的热力性能差异。结果表明,瘦腰型翅片百叶窗栅格较窄,截面上壁面阻力小,流速较快,边界层分离早,平均温度和出口温度均最低。瘦腰型翅片进出口压降小,阻力消耗低。Re_(Lp)=228~1 028范围内,f因子比常规翅片最大可降15.9%。相对于常规翅片,瘦腰型翅片j/f增幅高于11.3%。采用j/f 1/3作为评价指标,瘦腰型翅片综合性能仍优于常规翅片,且雷诺数越高效果越明显。