一种具有强化自然通风效果的太阳能空调房

提出一种依靠吸附制冷原理制冷，结合太阳能通风筒强化自然通风的太阳能空调房，其特点在于一方面可充分利用太阳能吸附集热器和太阳能通风筒集热面有效降低房间的太阳热负荷；另一方面利用吸附床吸附制冷过程释放大量吸附热的现象，用于强化夜间自然通风。该文针对房间的通风率、进风温度变化等进行了分析，结果表明，典型条件下，采用2．5m^2的太阳能通风筒集热面、5m^2的吸附制冷系统集热面，一间20m^2的太阳房日间通风率可达100kg／h，夜间通风率则可进一步提高30％～40％。和其它空词装置相结合，该太阳房可用作独立式住宅，粮仓等，对于创造健康的居住环境和经济节能型仓储系统都有重要意义。     

集热蓄热屋顶式太阳房热过程及优化设计

提出用集热蓄热屋顶取代普通屋顶的新型太阳房结构,建立该集热蓄热屋顶式太阳房物理及数学模型,并以供热量和所营造的室内环境为衡量指标对集热蓄热屋顶结构倾角、循环风量、保温构造等进行优化分析。以拉萨采暖期典型气象条件为基础进行实例分析,获得集热蓄热屋顶优化结果:集热蓄热屋顶倾角约45°时供热能力最佳;建议循环风量0.086~0.115 m3/s;通过对典型房间热环境的模拟计算,得到平屋顶和45°坡屋顶集热蓄热构件可分别提高平均基础室温5.0和8.3℃,屋顶采取外保温措施后,在此基础上平均室温可分别提高2.5和3.4℃。     

太阳能—低温热管地板辐射供热系统实验研究

为将低品位太阳能直接应用于建筑供暖,对一种太阳能-低温热管地板辐射供暖系统进行了实验研究.在天津地区冬季条件下、供水温度为35～45℃时,针对非节能建筑的房间负荷(30～60 W/m2)进行了该系统各部件和系统整体性能的实验.实验结果表明:供水温度35～45℃即可满足采暖要求;太阳能保证率受供水温度影响显著,供水温度升高10℃,太阳能瞬时保证率减小5%;晴朗白天,室外平均温度-0.72℃,平均太阳辐照度425.1 W/m2,太阳能瞬时保证率近似为1;阴天室外平均温度-1.55℃,平均太阳辐照度220.5 W/m2,太阳能瞬时保证率随供水温度和负荷的变化而变化,范围是0.52～0.96.实验证实:该系统能提高太阳能热利用的经济性,热管地板传热性能优于塑料埋管地板,供水温度可以比常规塑料埋管地板的要求降低约5℃.     

太阳能直供毛细管末端辐射供暖系统的实验研究

描述太阳能直供毛细管末端辐射供暖系统,并通过实验对室内热环境进行分析,结果表明晴天工况时,毛细管壁面温度响应较快,全天实验房间平均温度比非采暖房间平均温度高4.5℃左右,关闭太阳能集热循环泵3h后,单位面积毛细管供热功率仍能基本满足实验房间的平均采暖热负荷.全天室内热舒适性较好,温度基本达到设计计算要求.实验结果为天津地区低能耗建筑应用此套系统的可行性提供了参考.     

新型太阳能连续型固体吸附制冷及供热复合机设计及性能模拟

该文提出了一种新型的太阳能连续型固体吸附制冷及供热复合机的设计方案 ,从理论上描述了该复合机的热力循环过程 ,并在正常工况下对该复合机进行了性能模拟分析。研究表明 :采用该种设计方案 ,复合系统能连续制冷 ,对于单一复合吸附床系统 ,在日辐射量为 2 1 6MJ,平均环境温度为 2 9 9℃ ,蒸发温度为 5℃ ,上床集热效率 η为 6 0 % ,下床与环境的换热系数α为 2W / (m2 ·K)的工况下 ,白天中能提供 4 7 8℃的热水 30kg ,系统平均制冷COPcooling为 0 18,平均供热COPheating为 0 34,吸附剂持续平均制冷功率SCPa 为 17 6W /kg ,集热面积持续平均制冷功率SCPc 为 87 8W /m2 ,集热面积持续平均供热功率SHPc 为 16 5 9W /m2 ;晚上每千克吸附剂制冷量为 0 2 6MJ ,每平方米集热面积制冷量为 1 3MJ     

爱达荷州哈格曼峡谷花圃

温室位于斯涅克河沿岸。花圃利用2眼地热井。1眼井深约150m，温度41℃，流量25m^3／S。另1眼井深约300m，流量16m^3／s，温度约55℃。温室于1970年开始运行，1974年钻成41℃的地热井后，该温室改用地热供热。目前有20座温室，每座约500m^2，地热水进行梯级利用。55℃     

平板太阳能集热器冬季运行策略优选实验与集热性能对比研究

为进一步改善平板太阳能集热器(FPSC)冬季水温提升能力的不足，通过搭建的实验平台对FPSC冬季运行策略展开多项实验，分析不同运行模式所对应的集热性能以及适用条件，为平板集热器更高效利用提供参考方案。研究发现：单块FPSC高流速运行的集热效率可达63.74%，各项热性能指标参数优异，但水箱温度偏低；串联、并联系统的水温提升能力较单块模式显著增强，全天温升超过30℃，■效率达到5.15%。其中，并联系统的热效率、对流换热系数、热损失系数分别为51.52%、41.95 W/(m²·K)、4.74 W/(m²·K)，明显优于串联系统的45.33%、38.74 W/(m²·K)、4.81 W/(m²·K)，集热性能更佳；系统冬季低流速运行将出现断流现象，同时水箱内部温度分层明显；高流速运行工况下，降低水箱容积将缩短有效集热时间，无法充分吸收太阳辐照能；增大水箱容积虽能减少集热损失，但系统温升下降造成热能品质降低。     

太阳能蓄热空气罐供暖系统实验研究

菲涅尔透镜式太阳能集热器具有环保、经济和结构简单等优点。文章利用带有自动跟踪控制系统的小型菲涅尔透镜式太阳能蓄热空气罐对空气进行循环加热,通过观测太阳辐射强度、外界环境温度以及通风管出口温度的变化情况,分析太阳能蓄热空气罐供暖系统的各项性能。分析结果表明:太阳能蓄热空气罐供暖系统集热效率的最大值可以达到60%;通风管出口温度比环境温度约高出50℃。利用太阳能蓄热空气罐供暖系统在冬季进行供暖是可行的。     

多孔体太阳空气集热供暖系统热性能实验研究

设计一种多孔体型太阳空气集热器建筑供暖系统。实验研究不同孔径集热板形式和空气循环流动方式对建筑供暖系统热性能及其室内热环境的影响。实测结果表明,集热器进、出风口空气平均温差达24.0℃以上;强制循环方式下孔径1.6mm、孔间距12mm的集热板较孔径5.0mm、孔间距25mm的集热板中心点和出风口温度高6.0℃和4.7℃,集热效率仅相差0.045～0.060;增大孔径对提高集热效率作用不明显;单台1.85m2集热面积晴好天气可使实验房白天室内温度较对比房高约7.0℃,可满足冬季室内温度要求。     

全流道式平板型太阳能集热器的试验研究与模拟分析

以全流道式平板型太阳能集热器为研究对象,首先进行了集热性能试验测试,在此基础上,利用CFD技术对不同排管管径全流道吸热板内传热介质的流动与传热进行模拟。试验结果表明,全流道集热器集热性能好、保温性能优,最高瞬时集热效率可达86.1%,热损失系数仅为4.179 W/(m~2·℃);与有关国家标准比较,最高瞬时集热效率高14.1%,热损失系数低1.82 W/(m~2·℃)。模拟结果表明:全流道板芯在增大流体传热接触面积的同时产生了横向导流作用,使各排管间流体流量分布更为均衡;全流道板芯热阻小,壁面上热流分布均匀,有效地增大了板芯的对流换热。     

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%）。     

基于平板热管的太阳能-空气能双源集热蒸发器性能实验研究

设计一种基于平板热管的太阳能-空气能双源集热蒸发器及由其组成的新型直膨式热泵系统,并对其进行实验研究与分析。实验测试平板热管在制冷剂低温取热条件下的均温性与导热性能,热泵运行工况下集热蒸发器表面温度分布、光电光热性能,以及在不同天气条件不同运行模式下热泵系统性能。结果表明,平板热管在低温取热条件下当量导热系数可达6.8×10⁵W/(m·℃),集热蒸发器运行时纵向最大温差为3.9℃;在夏季晴朗天气条件下运行太阳能模式制热水时热泵平均COP为3.62;在低辐照阴天下运行太阳能-空气能双源模式与太阳能模式相比,单位面积集热功率提高18.8%,系统平均COP提高5.7%;在无辐照的夜晚,运行空气源模式系统COP为2.54。     

一种新型家用太阳能海水淡化装置

设计了一种具有折皱底面的多级迭盘式家用太阳能海水淡化装置。该装置由热管式真空集热管和多级海水淡化器两部分组成。在实际天气条件下,对该装置性能进行了测试,给出了该装置每0.5 h的产水量、累计产水量以及各级水盘的水温随运行时间的变化曲线。实验结果表明,在测试当天累计太阳辐射量22.46 MJ/（m^2.d）条件下,该装置产水量可达9.34 kg/（m^2.d）,单位太阳辐射能产水量为1.50 kg/kWh;该装置的性能系数达到0.956,是传统单级盘式太阳能蒸馏器性能系数的2.7倍。该装置使用简便,运行可靠,维护费用低,在淡水缺乏的岛屿或偏远的咸水湖地区,是一种较为理想的家用太阳能海水淡化装置。     

直膨式太阳能热泵运行特性的实验研究

对直接膨胀式太阳能热泵热水系统进行了实验研究,实验期间,太阳能辐照度变化范围为143.12~664.6 W/m2,分别采用三种不同结构的集热器和蒸发器,得出系统COP为2.49~3.47,表明该系统在各种天气情况下均能够可靠地生产45℃的生活热水,热性能稳定,可以全天候地提供生活热水且具有节能效果;同时选取双集热器的两组数据,分析了太阳辐照度对热泵系统运行的影响。     

基于PVT集热/蒸发器的补气增焓热泵性能分析

传统直膨式太阳能辅助热泵系统在低温环境适应性欠佳,影响其在寒冷地区使用,通过采用补气增焓技术可以有效提高其低温条件下的供热能力。以所提出的采用PVT集热/蒸发器的补气增焓热泵系统为研究对象,计算分析环境条件、太阳辐射强度、注入蒸汽质量流量对该热泵系统性能的影响。研究结果表明： 当环境温度为-10℃,太阳照强度为500 W/m²时,性能系数（COP）可达4.3,比使用补气增焓（VI）循环的空气源热泵（ASHP）系统高63.6%。以当量热价（LCOH）作为指标与其他3种供热系统进行比较,所提出的系统经济性也具有一定的优势,可为补气增焓热泵系统在寒冷气候地区的应用提供新思路。     

太阳能驱动的膜式加热加湿系统性能实验研究

中空纤维膜加湿系统能从根本上解决空气加湿过程中气液夹带的问题.通过搭建太阳能驱动的中空纤维膜加热加湿系统试验台并在冬季进行实验测试,分析出太阳能辐射量、空气体积流量和热水体积流量对系统加热加湿性能的影响.研究发现提高太阳能辐射量和空气体积流量对系统的加湿能力和热性能系数均有积极影响,而前者的影响更为显著.为了获得最好的...     

结合太阳能空气集热器的定形相变蓄能地板采暖系统实验研究

提出了一种与太阳能空气集热器结合的定形相变蓄能地板采暖系统充分利用太阳能.白天,由太阳能空气集热器加热后的热空气通过保温管道输送到相变地板夹层,相变材料(PCM)蓄热;夜间,房间的冷空气进入相变地板夹层,被加热后送入房间,相变材料放热.可行性实验研究表明,此采暖系统安全可靠,能显著提高窒内温度,房间各处受热均匀,热舒适性较好,有一定的应用前景.     

太阳能吸收式空调系统集热面积的研究

分析了影响太阳能吸收式空调系统集热面积的因素;得出系统集热面积单耗的日逐时值;根据太阳能吸收式空调系统特点,提出了一种确定集热器集热面积的新方法,并以2级吸收式太阳能空调系统为例进行了详细阐述.分析结果表明,为减少集热面积,优化系统,须对太阳能空调系统增设蓄热装置.太阳能吸收式空调运行在8:00～18:00时,系统所需的最小集热面积单耗为1.085 m2/m2,其对应的蓄热器的容积单耗为0.036 3m3/m2,且随着太阳能空调运行时间的缩短,最小集热面积单耗减小,蓄热器容积单耗增加.     

大庆地区太阳能地板辐射采暖研究与经济分析

设计了太阳能地板辐射采暖系统,给出了系统的工作原理。探讨了集热器单位面积有效利用能和集热器效率的计算方法。通过经济分析,得到大庆市某60 m2平顶民房安装太阳能地板辐射采暖的年计算费用为1 485元;安装散热器采暖年计算费用为1991元。经济分析结果表明,太阳能地板辐射采暖系统具有良好的经济效益。     

Potential for large-scale solar collector system to offset carbon-based heating in the Ontario greenhouse sector

In the Ontario greenhouse sector the misalignment of available solar radiation during the summer months and large heating demand during the winter months makes solar thermal collector systems an unviable option without some form of seasonal energy storage. Information obtained from Ontario greenhouse operators has shown that over 20% of annual natural gas usage occurs during the summer months for greenhouse pre-heating prior to sunrise. A transient model of the greenhouse microclimate and indoor conditioning systems is carried out using TRNSYS software and validated with actual natural gas usage data. A large-scale solar thermal collector system is then incorporated and found to reduce the annual heating energy demand by approximately 35%. The inclusion of the collector system correlates to a reduction of about 120 tonnes of CO₂ equivalent emissions per acre of greenhouse per year. System payback period is discussed considering the benefits of a future Ontario carbon tax.