太阳能热泵供暖技术研究进展

阐述了太阳能热泵系统的运行原理及特点,分别从集热器、相变储能技术应用、制冷剂及适用于低温环境的太阳能热泵系统等方面对国内外研究进行了综述。指出了将光伏和热管技术应用到太阳能集热器中可提高其集热效率,采用相变蓄能技术可提高系统的运行稳定性,应用喷射器和热泵复叠技术可有效减小压缩机压比,提高低温环境下热泵系统综合性能;分析了限制太阳能热泵供暖技术推广的原因,并指出其未来的发展方向。     

太阳房与相变蓄能结合技术应用研究

根据国内外对相变蓄能技术结合太阳房应用的实验研究,从系统特点、相变材料与建筑的结合方式及作用效果总结了相变蓄能技术与太阳能建筑集成应用的特点与形式;分析了Team Ontario/BC设计的太阳房在建筑围护结构中添加相变材料后对负荷、室内温度、能耗的影响。指出了将相变蓄能结合太阳能建筑利用的潜力及亟待解决的实际问题。     

蓄能式太阳能耦合空气源热泵系统研究综述

随着空气源热泵的发展,各种太阳能耦合空气源热泵系统的研究也得到了越来越多学者的关注。本文主要根据国内外研究成果,综合论述太阳能耦合空气源热泵系统研究发展情况、相变蓄能热泵功能需求,讨论了蓄能式太阳能耦合空气源热泵系统的可行性。     

两种新型太阳能吸收式制冷循环系统

介绍了太阳能制冷的实现途径和太阳能吸收式制冷系统的研究现状,分析了传统型太阳能吸收式制冷系统的缺点与存在的问题,提出了两种新型太阳能吸收式制冷系统:即在传统的系统基础上增加了压缩式热泵系统(新型A);在太阳能集热器中加入相变蓄能材料,且将热泵系统的蒸发器与太阳能集热器合为一体(新型B)。详细介绍了两种新型系统的工作原理,分析了的系统优缺点。新型系统可以较好利用太阳能实现制冷,能解决传统型系统存在的弊端,为太阳能空调系统的优化提供了新的研究方向。     

毛细管与相变材料复合墙体性能实验研究

为了获得毛细管与相变材料复合墙体的蓄释能特性,建立了复合相变墙体实验模型,以空气源热泵与太阳能复合机组作为实验房间与实验模型的冷热源,研究了冬季工况下不同供水温度和蓄能时长对复合相变材料相变程度、室内侧墙体表面热流密度的影响。实验结果表明：当膨胀石墨的质量百分比为5%时,复合相变材料有较合适的导热系数,且潜热较大;当毛细管供水温度和蓄能时长分别为30℃、8 h和32℃、6 h时,复合相变材料在蓄热时相变完成,释能效果较好,平均热流密度分别为40.328 W/m²和39.221 W/m²。     

相变蓄热式热泵热水器性能实验研究

对采用纯石蜡相变蓄热式与水蓄热式2种热泵热水器系统的性能进行了对比实验研究,对比分析了2种热泵热水器系统在制冷兼热回收模式下的蓄热过程、蓄热箱的冷凝热回收率以及系统的综合能效系数,在此基础上提出了改善纯石蜡相变蓄热式热水系统性能的措施。实验数据表明,与传统水蓄热式热泵热水系统相比,纯石蜡相变蓄热式热泵热水系统减小了蓄热箱的体积,蓄热过程中系统运行相对平稳,但蓄热箱的换热效果较差、冷凝热回收率相对较低,进而影响了系统的综合能效。可通过对蓄热箱内螺旋盘管进行翅片化处理或者插入铝箔、加入膨胀石墨等项措施强化蓄热箱的传热以提高冷凝热回收率,进而提高系统的综合性能。     

相变蓄能材料在建筑节能领域的应用研究

介绍了应用于建筑节能领域的相变蓄能材料,探讨了相变蓄能材料在建筑围护结构、相变蓄热供暖系统与相变蓄冷空调系统中的应用。研究表明,相变蓄能材料在建筑领域的应用可以有效地利用太阳能等清洁型能源,缓解建筑物热量供需双方不平衡矛盾,提高室内舒适度,减小建筑能源消耗。总结并展望了未来相变蓄能材料在节能建筑领域应用的研究方向和发展前景。     

太阳能蓄能通风屋顶通风性能研究及经济性分析

本文建立了太阳能蓄能通风屋顶的物理模型和数学模型,并通过数学模型研究了通风屋顶各因素对通风性能的影响,指出烟囱高度和蓄热材料相变温度的上升可以强化通风作用;进出风口面积比的减小可以增大通风量,但是当其不变时,同时增大进、出风口面积也可以强化通风作用;单纯增加空气层厚度对通风和空气换热作用并无影响。同时,文章对太阳能蓄能通风系统进行了经济性分析,得到单位面积相变蓄热太阳能通风屋顶的初投资为307～367元/m2。     

中国西部高海拔地区空气式蓄能地板性能研究

西部高海拔地区采暖供热存在刚性需求,但当地可用于供暖的资源十分有限,因此本文针对利用太阳能热风供热的空气式蓄能地板特性开展研究,深入分析了相变温度、相变材料管径、供热风温、风速、地板保温厚对室内温度场的影响,从而为西部高海拔地区采用太阳能热风供暖提供了技术支持     

营造可持续建筑蓄能围护结构的新思路及新方法

随着能源供求失衡日益加剧,建筑蓄能节能的重要性不断凸显。营造具有高效蓄能及可调节能力的可持续蓄能围护结构,对于建筑节能具有重要意义。本文从居住者的热舒适需求出发,通过反问题思路,提出了被动式及主动式建筑中可持续室内环境营造的一些新思路和新方法。研究发现,被动式建筑围护结构理想热质体热性能具有相变材料的特征,即热容随温度的分布接近δ函数形式。并进一步开展了建筑用相变材料的研发及应用研究,研制了建筑用定形相变材料和微胶囊化相变材料,克服了传统相变材料易泄露和导热系数偏低等缺点。最后,提出了主被动式建筑围护结构和相变材料一体化的系统应用方案,并通过实验及模拟验证了其节能舒适效果,为相变材料和建筑蓄能围护结构一体化的设计及应用提供指导。     

相变材料蓄能式吊顶辐射供冷系统热性能模拟研究

本文将单位体积蓄能密度较大的相变材料与毛细管网格栅埋入到建筑吊顶中,设计出了一种相变材料蓄能式吊顶辐射供冷末端形式,建立了分析该吊顶在间歇运行工况下热性能的数学模型,利用该模型可以分析不同相变材料物性对该相变材料蓄能式吊顶的表面平均热流密度和蓄能比的影响。通过对影响因素的敏感性分析,得出了影响吊顶热性能的主要因素。此外,对比分析了相变材料蓄能式吊顶与混凝土蓄能式吊顶热性能的差异,指出相变材料蓄能式吊顶辐射供冷方式具有蓄能比更高的特点。     

地面辐射供暖系统相变蓄能地板热工性能研究

介绍了层状、条状两种结构的相变蓄能地板。建立了相变蓄能地板的计算模型,数值模拟了不同供水温度下两种结构相变蓄能地板的表面平均温度随加热时间的变化,相变材料的填充量及地面装饰材料对条状相变蓄能地板表面平均温度的影响。在满足同样供热需求的前提下,采用条状相变蓄能地板更经济、实用。当供水温度为50~55℃时,条状相变蓄能地板表面温度达25~29℃,符合人体热舒适性的要求。     

相变蓄能建筑材料的发展

首先总结了近几年建筑节能中相变蓄能技术的研究进展,然后对相变蓄能建筑材料的制备技术和研究方法等进行了概述,并对相变蓄能建筑材料在多功能墙体或地板、智能控温建筑物或混凝土工程及太阳能建筑等方面的应用前景进行了展望,以促进相变蓄能建筑材料的发展。     

氨水蓄能土壤源热泵集成系统工作过程的模拟研究

提出了以浅层土壤为热源/汇的氨水蓄能热泵集成系统,建立了系统工作过程动态数学模型。以长江流域某一办公建筑为例,对该系统夏季空调工况和冬季供暖工况进行了数值模拟。与以空气为热源/汇的氨水蓄能热泵集成系统进行了比较,结果显示以土壤为热源/汇的系统工作性能优于以空气为热源/汇的系统。     

多孔铝介质-石蜡复合蓄能炕的热性能对比研究

针对北方农村寒冷的冬季环境,在以石蜡为蓄热材料的相变蓄能炕基础上,设计了多孔铝介质-石蜡复合相变蓄能炕。通过对纯石蜡蓄能炕、蜂窝铝板-石蜡复合蓄能炕、泡沫铝-石蜡复合蓄能炕三种相变蓄能炕的热性能对比,得出泡沫铝-石蜡复合蓄能炕更加满足人体的舒适性要求。结果显示:泡沫铝-石蜡复合蓄能炕在睡眠阶段炕面平均温度可达33. 35℃,比纯石蜡蓄能炕高3. 27℃,比蜂窝铝板-石蜡复合蓄能炕高1. 8℃;升温速度比纯石蜡蓄能炕加快了16. 5%,升温效果显著;降温速度比纯石蜡蓄能炕减缓了5%,比蜂窝铝板-石蜡复合蓄能炕减缓了26. 5%,改善了石蜡导热系数小、热阻大的缺点,减缓了热量损失的速度;睡眠阶段的平均温度变化率仅为0. 5%,保持在热稳定状态。     

相变蓄能冷暖辐射地板系统热响应特性实验研究

现有相变地板辐射系统的研究主要针对冬季或夏季单一季节供热或供冷需求,尽管有研究提出一种高低温相变材料双层垂直布置的冬夏一体化辐射地板系统,该系统仍存在高低温相变材料之间热干扰显著、系统响应时间较长且缺乏新风的问题。针对此,本文提出了可用于供冷与供热的单层水平式一体化相变蓄能冷暖辐射地板与新风耦合系统,并在实验测试的基础上,对该系统的热响应特性进行了分析。结果表明本系统在热源温度为45℃的供热工况下低温相变材料未发生相变,在冷源温度为14℃的供冷工况下高温相变材料最低温度为24.2℃,有效减轻了运行过程中高低温相变材料之间的热干扰;在45℃,50℃和55℃共3种供热工况下系统响应时间分别为1.25 h、1.5 h和1.75 h,在10℃和12℃供冷工况下系统响应时间分别为3 h和3.5 h,响应时间相对较短。此外,本系统的新风装置不仅提高了室内空气品质,而且可通过调节其送风温度和湿度,有效避免供冷工况下地板表面发生结露。     

三位一体系统的可行性探讨

阐述了一种由太阳能热水器、普通家用空调热泵、蓄能水箱组成的"三位一体"系统.它充分发挥了三者结合的优势,大大提高了低品位能量的利用效率.风冷和水冷的同时进行,从更高层次上保证了室内的舒适度.组合式室外换热器的运用.提高了风冷的效果:自由流动管的运用减少了夏季风冷时的热污染."三位一体"的灵活运用改善了冬、夏季的热泵运行工况.对节能减排、保护环境有着重要意义.     

相变蓄能建筑材料的发展

总结了近几年建筑节能中的相变蓄能技术研究进展．对相变蓄热建筑材料的制备技术和研究方法等进行了概述,并对相变蓄能建筑材料在多功能墙体或地板、智能控温建筑物或混凝土工程及太阳能建筑等方面的应用前景进行了展望。     

北京音像大厦水源热泵及蓄能系统设计

对北京音像大厦工程水源热泵及蓄能系统的设计及应用进行了分析,提出了采用水源热泵与蓄能技术相结合的系统的设计思路,最后对运行情况作了介绍。     

新型太阳能-空气双热源直膨热泵系统运行性能研究

本文将基于微热管阵列的光伏光热组件作为蒸发器与热泵技术相结合,提出了1种新型太阳能-空气双热源直膨热泵系统,对其运行性能进行了实验研究。研究表明,随太阳辐照的增加,其电效率和COP逐渐增加,热效率和综合效率逐渐降低;随环境温度的增加,其电效率逐渐降低,热效率、综合效率和COP逐渐增加。在供热工况下,太阳能-空气双热源模式更适合在低太阳辐照、高环境温度条件下运行;而太阳能单热源模式则更适合在高太阳辐照、低环境温度条件下运行。相比于燃气热水器、电热水器和空气源热泵热水器,该系统具有较好的经济性。