沈阳市太阳能与外网联合供暖系统经济性与适用性研究

研究沈阳市典型房间采用太阳能与外网联合的地板辐射供暖系统的经济性,包括系统初投资、费用年值等,为太阳能采暖系统的研究与推广提供参考。以沈阳市某71.52 m2的典型房间为例,利用自行开发的太阳能与外网联合供暖计算软件,对比典型配套太阳能供暖系统的初投资值、费用年值及回收年限值等,并作出简要分析。利用软件计算得出典型配套系统的初投资、费用年值等经济性参数对比表,针对沈阳市70 m2左右的采暖房间而言,若采用太阳能与外网联合的地板辐射供暖系统,初投资值大约在3万~5万元不等,回收年限均在10年以上。对于沈阳市普通热用户,从人居收入方面考虑,选择初投资值较低的太阳能与外网联合供暖系统是比较经济的;对于初投资值很大的决定性因素是较高的太阳能集热器价格,因此降低太阳能集热器价格将有利于太阳能供暖系统的推广。     

太阳能直供毛细管辐射供暖系统可行性研究

介绍太阳能直供毛细管辐射供暖系统的原理、组成和流程。利用TRNSYS软件建立系统瞬时仿真模型,在通过实际测试验证模型准确可靠的前提下,更改建筑模型参数得出天津地区太阳能集热面积与供暖面积之比与建筑物的耗热量指标的对应关系,得到低能耗建筑的耗热量指标对应的太阳能集热面积与供暖面积之比。在太阳能直供毛细管辐射供暖系统的太阳能保证率达到100%,太阳能集热器集热效率为45%,建筑物耗热量指标在9.5 W/m2左右,供暖室内设计温度为18℃的条件下,1 m2的太阳能集热器面积可以负担4 m2的建筑面积的供暖负荷。     

北方农村建筑中太阳能+生物质供暖系统性能研究

北方农村地区的传统燃煤锅炉供暖模式不仅能源利用效率低且环境污染严重,亟待推行清洁、高效、可持续的农村供暖新模式。太阳能+生物质供暖模式是多种清洁能源协同供暖方式,在太阳能充足、生物质易获得的华北地区有广泛的应用前景。将太阳能+生物质供暖系统用于秦皇岛农村某典型建筑中,并对该系统的运行参数进行长期实时监测。基于实测数据分析该典型建筑供暖房间的热舒适性、系统供热量和太阳能集热器性能,利用费用年值法对系统经济性评价,采用模糊数学法对该系统与传统燃煤锅炉供暖系统在初投资、运行费用、设备寿命、施工维护难易、安全性和环境效益六项指标进行对比分析。结果表明：供暖期室温相对稳定,基本维持在较舒适的13～16℃;供暖期总供热量约为12 482 MJ,其中太阳能贡献率68.87%,太阳能集热器效率为33.35%;该系统费用年值较低,每年节省煤燃料1193 kg;模糊数学法综合评价表明该系统综合评判因子较高,其中运行费用、设备寿命、安全性和环境效益均优于燃煤锅炉供暖系统,对北方农村建筑供暖,节能改造具有参考意义。     

太阳能-空气源热泵供暖系统优化研究

针对北方地区目前以燃煤为主的供暖方式造成的污染问题,本文提出一种太阳能-空气源热泵供暖系统,利用瞬时系统模拟软件TRNSYS建立了系统的仿真模型,提出以系统的费用年值为目标函数,选用Hooke-Jeeves优化算法对系统的设计参数如:集热器面积、集热器方位角、集热器倾角、蓄热水箱体积、空气源热泵额定制热量进行优化。通过对青岛地区某农村独立住宅典型案例的优化分析计算,结果表明系统具有较好的供暖性能与经济性。     

严寒地区太阳能-地埋管地源热泵系统耦合性能研究

为解决严寒地区采用地埋管地源热泵系统供暖引起的土壤热失衡问题,以太阳能辅助地埋管地源热泵耦合系统为研究对象,分析了地埋管换热器供能性能、系统运行1a和10a后的土壤温度变化特性及土壤初始温度与集热器面积的关系,拟合得到了土壤初始温度与单位建筑面积下最优集热器面积的数学表达式,采用费用年值法对该耦合系统与常规燃煤锅炉供暖系统进行了经济性比较分析。结果表明:在冬季利用该耦合系统供暖且采用蓄热水箱出口与地埋管出口温差为10℃控制太阳能集热系统辅助供暖的方案,耦合系统运行1a后,土壤平均温度升高0.09℃,土壤热平衡率为101%;10a后土壤平均温度升高0.35℃,土壤热平衡率为104%;该耦合系统供暖经济性优于传统燃煤锅炉供暖系统。     

太阳能与地源热泵复合系统的优化配置与运行方式

以某实际工程为例,对太阳能系统与地源热泵系统联合运行时的优化配置与运行方式进行了模拟分析.得到结论:要优先利用太阳能系统;对太阳能资源要梯级利用;尽可能增大太阳能集热器面积,提高太阳能直接利用的可能性;单位面积太阳能集热器成本为250元/m2左右比较合适.     

太阳能热泵-地板辐射供热系统实验研究

实验研究了太阳能热泵-地板辐射供热系统的性能,并与燃油、燃气锅炉集中供热系统进行了经济性分析比较。实验结果表明,热管真空管集热器的集热效率为64·4%,U形管真空管集热器的集热效率为59%,热泵机组的能效比为3·08;室内温度变化相对机组供热时间滞后3h,有利于采用间歇运行方式降低运行费用。经济性分析结果表明,在青岛地区为节能型建筑供热时,该系统的单位面积费用年值介于燃气、燃油锅炉集中供热之间。     

北京农村住宅清洁能源供暖方案经济性分析

结合北京市农村住宅"煤改清洁能源"和"减煤换煤"工作,提出3种利用清洁能源的供暖方案(太阳能辅助空气源热泵供暖系统、太阳能辅助地埋管地源热泵供暖系统、燃气壁挂炉供暖系统)。计算3种供暖方案的设备造价、运行费用、费用年值。太阳能辅助空气源热泵供暖系统的费用年值最低,经济性最优。受天然气价格影响,虽然燃气壁挂炉供暖系统的设备造价最低,但费用年值最高。     

西藏地区太阳能热泵供暖系统的性能分析

介绍了太阳能热泵供暖系统的组成。结合拉萨市西藏科技厅太阳能热泵供暖示范工程,对太阳能热泵、太阳能集热器的性能进行了测试分析。太阳能热泵供暖系统工作正常,达到了预期效果。     

太阳能新风系统在被动式超低能耗建筑中的应用分析

为减少被动式超低能耗建筑的新风负荷对常规能源的消耗,同时,保持室内良好的空气品质,提出了一种太阳能集热系统与带热回收的新风系统相结合的方案。以西宁市为例,分析计算了该太阳能新风系统在不同集热器安装倾角、不同太阳能保证率下的集热器采光面积。结果表明在太阳能集热器的安装倾角为90°、对新风负荷的太阳能保证率为80%时每户住宅所需的集热器采光面积为4.7 m2,同时系统一年可节约能耗4 022.13 MJ,换算成电量约1 117.26 k W·h,表明该太阳能新风系统在被动式超低能耗建筑中的应用是经济可行的。     

基于逐时太阳辐射强度与动态逐时负荷分析的太阳能空调系统设计要点研究——以天津市某办公楼项目为例

建筑的地理气候特征影响太阳能在建筑中的收集与利用。以天津市某办公楼项目为例,基于日照遮挡模拟分析确定集热器布置区域,并根据逐时动态冷负荷与热负荷综合情况确定集热器面积,以动态逐时负荷与供热(冷)量匹配的方法辅助备用能源设计,降低了系统的造价,提高了太阳能的利用率和建筑供能系统的稳定性,为后续其他项目太阳能空调系统的设计提供了借鉴。     

蓄热型空气式太阳能集热-空气源热泵复合供暖系统在寒冷地区的应用研究

设计了一种蓄热型空气式太阳能集热-空气源热泵复合供暖系统.该系统具有太阳能供热、太阳能辅助热泵供热和热泵供热3种运行模式,可根据环境工况及供暖负荷的变化自动切换运行模式,保证室内供暖的稳定性.在通辽市的实验研究结果表明:在整个供暖季内,该系统可持续提供42.6 ℃的热水,维持室内温度在21.3?24.1 ℃之间;平均C...     

太阳能热水系统与建筑一体化的实践与思考

首先叙述了太阳能集热器的背景与分类,并列举了平板集热器的一些优势,然后介绍了太阳能热水系统的设计原理及其与建筑一体化设计时的主要方案,从室内热负荷的选取及太阳能集热器的面积计算两方面作了具体分析,进而提高太阳能的利用效率。     

太阳能采暖系统在云南部分地区的应用探讨

针对云南地区的能源供应和冬季采暖状况,结合该地区的太阳能资源,对太阳能采暖的适用性进行了探讨,并进行了经济性分析和环保效益分析.主要研究内容包括:太阳能采暖系统的选择、太阳能集热器的安装面积及其布置原则、太阳能蓄热水箱大小的确定.结论证明,与其他采暖方式相比,在云南地区推广太阳能采暖系统是可行的.     

较大规模集中式住区级跨季节蓄热型太阳能供热系统参数研究

建筑供暖面积、集热器面积、蓄热水箱容积等系统参数的确定是跨季节蓄热太阳能供热系统的关键。通过对虚拟案例的计算分析,初步得出了这些参数的取值范围,为较大规模跨季节蓄热型太阳能供热系统的设计和建设提供基本选型条件。     

拉萨多层住宅太阳能热水采暖设计初探

对拉萨地区某4层被动太阳能住宅的采暖系统进行了设计探索,该系统以太阳能热水作为热源.其中被动太阳技术采用南向直接收益窗,窗墙面积比为0.56.主动太阳能热水系统以真空管集热阵列为主热源,电辅助加热为辅,地下保温蓄热水池进行短期热量蓄调,户内采暖系统采用地面辐射采暖.证明在拉萨地区,采用主、被动结合的太阳能采暖,利用屋顶集热器可保证拉萨地区4层及以下的居住建筑太阳能采暖保证率≥80%.     

Analysis on the optimum matching of collector and storage size of solar water heating systems in building space heating applications

The overall thermal performance of a solar water heating (SWH) system is significantly affected by the mismatch between the temporal distribution of solar radiation and the heating load. Therefore, a favorable correlation between the collector and storage size should be generated based on the dynamic characteristics of the system. This study focuses on the optimal matching of solar collector area with storage volume for an SWH system (with short-term heat storage capability) for a space heating application. A simplified model of an SWH system based on hourly energy flow is established. System control strategy is integrated into the model in a simple manner without sacrificing computing speed. Based on this model, the combined effect of collector area and storage volume on system thermal performance and economy is analyzed, and a simple procedure for determining the optimal system size is illustrated. A case study showed that for an SWH system utilized for space heating application, the optimized ratio between storage volume and collector area is dependent on the total collector area of the system, and is dominated by the requirement of overheating prevention. The minimum storage volume for a specific collector area that can prevent the storage tank from being overheated can be adopted as the optimum storage volume for that collector area. The optimum ratio between storage volume and collector area increases as the collector area increases. Therefore, a trade-off between heat collection and heat loss has to be made while attempting to increase solar fraction by improving collector area.     

小型太阳能生活热水系统综合热价模拟分析

以一个住宅用户为研究对象,采用10～15年内全年逐时气象数据对太阳能生活热水系统进行模拟.根据模拟的结果,分析其初投资,寿命周期内的总能耗、总运行费用,综合热价等指标.然后将其与常规热水系统进行比较,对比其初投资、运行费用,综合热价等指标.     

太阳能与建筑一体化的案例分析研究

国家康居示范小区"翡翠园"第一期工程于2005年10月通过建设部组织的专家组验收,并取得"四块金牌"的好成绩。其住宅热水供应全部使用太阳能热水供应系统。有些系统已运行一年多,得到小区住户的好评与赞扬。通过对太阳能与建筑一体化在"翡翠园"小区应用的详细介绍与讨论,给出太阳能集热面积的确定方法,同时,还介绍几种与建筑密切结合的太阳能供热方式与比较,为推广与实践太阳能与建筑一体化技术提供经验。