太阳能辅助加热户用沼气系统的瞬时计算分析

设计了太阳能辅助加热户用沼气池系统.太阳集热器集热通过螺旋管换热器加热沼液.为了评价系统的加热效果,对系统进行优化设计,建立了系统数学模型,对系统冬季运行情况进行计算分析.结果表明,太阳能辅助加热户用沼气系统能有效提高沼气池内温度.     

太阳能热水器与热管热水器的联合应用

一般的淋浴池都是靠燃煤锅炉供热水洗澡,要消耗大量的煤。本文介绍的是利用太阳能和热管换热器回收采暖锅炉排烟余热来产生热水。“夏半年”利用太阳能集热器产生热水;“冬半年”利用热管换热器供热水,解决全年供热水的问题。该节能淋浴池能供500多人洗澡,从1983年建成已运行6年多了,现在还在使用。     

直通式真空管空气集热器热性能实验及干燥应用

在直通式太阳能玻璃真空管空气集热器基础上改进联箱结构,并搭建测试平台对该种改进型空气集热器进行热性能实验研究。通过实验比较改进前后集热器的温升和效率,获得改进后集热器出口温度与太阳辐照度关系的线性回归方程,掌握不同空气质量流量对集热器出口温度和集热效率的影响规律,分析得到该种真空管的最佳串联个数,并对应用该种集热器的太阳能干燥系统的干燥效果进行初步测试分析。该研究结果可为太阳能空气集热干燥系统的设计及应用提供参考。     

DSG太阳能集热器出口过热蒸汽温度多模型自适应预测

针对直通式直接产生蒸汽(DSG)槽式太阳能热发电系统,建立了一种集热器出口过热蒸汽温度多模型自适应预测模型。根据太阳辐射强度,将DSG集热器划分为若干个线性化子空间。基于DSG集热器的通用分布参数模型和出口过热蒸汽温度的阶跃响应,构造了DSG集热器出口过热蒸汽温度非参数化线性子模型空间,并建立线性预测子模型的综合调度策略。最后,根据多模型自适应思想,获得了DSG集热器出口过热蒸汽温度的多模型自适应预测模型,并通过数值模拟验证了该模型的有效性。结果表明：所建立的多模型自适应预测模型具有良好的自适应能力,为DSG集热器出口过热蒸汽温度的预测控制提供了必要支持。     

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。     

燃气轮机排气温度对联合循环热经济性的影响

针对燃气轮机排气温度对整体机组变工况运行的重要性,以某三压再热余热锅炉型燃气-蒸汽联合循环机组为研究对象,将余热锅炉侧换热器分为单相换热器和蒸发换热器两类,并采用"效能-单元数"法编写换热模块,分析了燃气轮机排气温度对蒸汽系统热力参数的影响,结合"热经济分析"法探讨燃气轮机、余热锅炉及汽轮机效率的变化,进而得出机组效率和标准煤耗量随燃气轮机排气温度的变化.结果表明:模型在燃气轮机排气温度小扰动工况下有效可行,对进一步分析燃气扰动工况和机组优化运行有一定的实际参考价值.     

太阳能辅助地源热泵系统运行模式研究

利用Trnsys软件建立了太阳能辅助地源热泵系统仿真模型,通过试验验证了模型的准确性。试验结果显示,地源侧循环水先流经地埋管后经过集热器的串联模式是复合系统的最佳连接方案,COP值可达到4.56,比单一热泵系统提高了8.83%。基于最优模式,进一步研究太阳能集热器面积和地埋管换热器长度对复合系统的影响表明,在联合供暖工况下太阳能集热器面积每增加1 m2,可以减少换热器地埋管长度4.09 m。     

相变储能型太阳能多功能系统性能研究

针对真空管式太阳能系统易受环境影响,功能单一的问题,建立一种相变储能型太阳能多功能系统模型,对相变储能集热器进行性能实测,采用TRNSYS软件对多功能系统模拟,分析相变材料和集热器流量对系统性能的影响。得出结论,储热水箱出口温度维持在100℃左右时,能满足供热、供热水需求及制冷系统稳定运行。流体流量2 g/s且填充相变材料进行保温时,集热器达到最佳热效率,系统运行性能最优。相变储能集热器温度缓慢降低,蓄热性能更好,使用时间更长,并且获得较高的集热效率,瞬时效率截距值为0.71。     

烟气余热换热器的热力学和经济性分析

叙述了超超临界1 000 MW火力发电机组塔式锅炉设置烟气余热换热器的方案,指出,在引风机出口烟道装设余热换热器,将烟气温度从123℃(THA工况)降至80℃,经过热力学分析,把回收的热量送入凝结水回热系统,可降低发电标煤耗1.06 g/kW.h,每台机组可减少脱硫用水40.7×104 t/a.     

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。     

基于超临界CO2循环的地热与太阳能混合系统研究

超临界CO₂循环可以耦合较低温度的地热和较高温度的太阳能热组成混合热源发电系统。相比能量分析方法,火用分析方法更便于分析混合系统对提高能量利用率的作用,以及识别造成可用能损失的设备和过程。115℃地热和200℃地热分别与采用槽式聚光集热技术的太阳能热组成混合热源,构成简单回热超临界CO₂循环。分析结果表明：混合系统的火用效率比单纯太阳能热的循环系统提高了5% ~ 10%;太阳能聚光集热器的?损失最大,占80%以上,其次是除预冷器以外的各类换热器以及透平;相比之下,压缩机和预冷器的火用损失较小。减少?损失的关键是提高太阳能聚光集热器和换热器的性能,包括提高集热管运行温度,以及提高换热器效能。     

烟气余热利用技术在糖厂的应用及经济性分析

为了推广烟气余热利用技术在糖厂的应用,文章介绍了一种螺旋翅片管式换热器与板式换热器联合的新型烟气余热回收系统,阐述了该系统加热糖厂糖汁的技术原理和特点,并对该技术在某130 t/h糖厂锅炉中的应用进行了经济性分析。得出以下结论:该烟气余热利用系统换热效率高、经济性好、安全可靠、控制灵活;系统投运后,锅炉排烟温度由135℃降低至82℃,每个榨季节约蔗渣5 731吨,实现收益200万元。     

微通道平板集热器太阳能热水系统模拟分析

以丽江市某农村居住建筑为研究对象,设计了一种微通道平板集热器太阳能热水系统,并使用TRNSYS仿真软件建立了该系统仿真模型,采用控制变量法模拟分析了不同集热器设计参数对集热器出口温度及集热效率的影响。结果表明：集热器面积分别为2 m²、3 m²、4 m²时,集热器最大出口温度分别为58.2℃、77.6℃、95.7℃,最大集热效率分别为67.6%、63.5%、59.4%;集热器进口温度分别为15℃、20℃、25℃时,集热器最大出口温度分别为58.2℃、62.4℃、66.5℃,最大集热效率分别为65.6%、64.4%、63.1%;集热器进口流量分别为20 kg/h、25 kg/h、30 kg/h时,集热器最大出口温度分别为58.2℃、50℃、44.5℃,最大集热效率分别为65.6%、66.6%、67.2%;集热器倾角分别为30°、45°、60°时,集热器最高出口温度分别58.8℃、61.4℃、54.0℃,最大集热效率分别为66.9%、70.7%、59.6%。     

基于太阳能利用的天然气冷热电联供系统热力性能研究

提出了一种基于太阳能利用的天然气冷热电联供系统,利用平板式真空管太阳能集热器制取87.5℃的太阳能热水,在与天然气内燃机发电产生的缸套水混合后协同烟气共同驱动多源吸收式制冷机组制冷,其末端烟气通入余热换热器制热。采用"以电定热"的方式集成配置系统,研究模拟了系统设计工况及变工况下的热力学性能及太阳能与天然气的互补特性。结果表明:将100 kW的内燃机与集热效率59%的太阳能集热器阵列匹配时,系统一次能源效率、火用效率可达71.17%、33.33%;天然气子系统较太阳能子系统对于总系统一次能源效率、火用效率有更大的贡献率。     

焦炉荒煤气上升管余热回收换热器换热特性研究

为了研究焦炉荒煤气上升管余热回收换热器的换热特性,建立新型荒煤气余热回收换热器的换热数学模型。基于所建的焦炉荒煤气余热回收换热器换热模型对其换热特性与动态调节特性进行初步理论研究。获得了荒煤气流量、导热油流量与填料层有效热导率对换热器换热特性的影响规律与不同荒煤气上升管出口设定温度下,导热油流量及其出口温度随荒煤气流量的变化规律。所的结果对焦炉荒煤气余热回收换热器换热特性的认识及换热器的设计、动态调节具有重要的指导意义。     

联合太阳能沼气的冷热电供能系统的集成及经济性分析

冷热电联供是一种先进、高效的能源系统,目前在我国应用的主要问题是天然气成本高,导致系统经济性差。太阳能和沼气是非常清洁的可再生能源,在我国来源广泛且廉价。将冷热电联供系统与太阳能、沼气完美地结合起来,集成为联合太阳能沼气的冷热电供能系统。该系统较为合理的组合方式是采用太阳能沼气池作为燃料提供装置,采用微型燃气轮机、余热锅炉、溴化锂吸收式制冷机、蒸汽换热器等作为供电、供冷和供热机组,采用太阳能集热器、换热器等装置为沼气池加热,太阳能不足时采用尾气加热。该系统能够实现能量的梯级利用,提高一次能源利用率,达到综合用能的目的,同时可有效治理环境。以某酒店作为该系统的用户对象,分析其经济性并与常规模式进行对比。结果表明,该系统一次能源利用率为74.8%,而常规模式为62.3%;综合能源价格为0.3398元/(k W·h),而现阶段电网电价约为0.6元/(k W·h);环境与减排评价指标也具有明显优势。     

熔盐槽式太阳能热发电站集热系统性能研究

通过SAM软件建立了建设在中国拉萨市、以低熔点熔盐为集热蓄热工质的80 MW熔盐槽式太阳能热发电站模型,结合理论分析,通过参数分析法,以槽式集热系统的集热效率等性能参数为优化目标,对该槽式电站模型的集热系统进行模拟优化分析。主要分析了集热器的开口宽度和集热系统的布置方案对熔盐槽式电站集热系统性能的影响。通过对比分析各组数据,得到适用于熔盐槽式电站的集热器、集热器阵列最佳布置方案(即集热系统单回路中最佳集热器数量和总回路数)、集热系统工质最佳设计出口温度和集热系统最佳分区数之间的匹配关系。     

专利信息

太阳能热利用 本实用新型为一种利用太阳能供热解决室内采暖的装置，特别适用于冬季采暖，它包括在室外安装的太阳能集热器和在室内安装的散热器。其特征为：装有热管真空管集热元件的太阳能集热器的进口管与储热罐内换热器的出口相连接，     

不可逆中冷回热太阳能布雷顿循环系统的优化分析

建立了由太阳能集热器模型和不可逆中冷回热布雷顿循环模型组成的恒温热源条件下太阳能布雷顿循环系统,以系统总效率为目标函数,考虑了高低温侧换热器、回热器和中冷器的热阻损失以及压缩机和涡轮机的不可逆损失,借助数值计算对太阳能集热器的工作温度进行了优化,并分析了主要特征参数对总效率的影响．结果表明：太阳能布雷顿循环系统中存在一个最佳的太阳能集热器工作温度和相应的最大总效率及最大总输出功率;在此基础上,通过优化中间压比可使循环系统的总效率和相应的总输出功率达到双重最大值;系统总效率随着回热器传热有效度和光学效率的增加而提高;系统运行时存在一个最佳的总压比．     

太阳能烤房的平板型空气集热器流道优化模拟分析

针对太阳能烤房的平板型空气集热器出口空气温度如何提高的问题,本文对烤房顶部平板型空气集热器进行流道模拟分析,通过改变太阳能烤房顶部平板型空气集热器内折流板数量、尺寸及外形,进行Fluent模拟计算分析,得出集热效率较高的集热器内部设计方案,当太阳能空气集热器供热量不足以供给烤房使用时,空气源热泵作为辅助热源,保证烤房不间断工作。