翅片强化蓄热型平板集热器设计与分析

搭建实验台,以确定翅片强化圆柱形相变储能单元直接集成的太阳能平板集热器(集热器),对光热转化增益的影响,通过改变装置倾角和记录太阳辐射量,以及记录关键部位温度分布特性探究装置最佳倾角与集热性能,结果表明:在8～9月份的内蒙古西部地区,集热装置最佳安装倾角为45°,储热量和太阳辐射量呈现正相关,适当调节对流风量对装置散热...     

甘肃河西太阳能光伏组件最佳倾角及辐射量研究

利用民勤气象站和敦煌气象站1963—1992年太阳总辐射量、水平面直接辐射量和水平面散射辐射量及其他气象条件的观测数据,采用斜面总辐射量计算公式、RETScreen软件、PVsyst软件方法,对河西两座光伏电站所在地区太阳能光伏组件最佳倾角及其光伏阵列面的辐射量数值变化进行模拟计算。结果表明:3种估算方法对河西两座光伏电站的计算结果虽然略有差异,但各月变化整体趋势一致,全年可接收到的斜面总辐射量1号光伏发电站为7 590MJ/m2,2号光伏发电站为8 454MJ/m2;各月调节至最佳倾角与全年固定倾角相比,夏、冬季节接收到的斜面总辐射量明显提高,春、秋季节的变化不大,全年接收到的斜面总辐射量提高6.0%~9.1%;对比两电站太阳能辐射转化率,发现两电站对接收到的太阳能辐射转化为电量的转化率差异较大,1号光伏发电站转化率为82.2%,2号光伏发电站转化率为65.3%,电站对接收到的辐射量转化效率对电站发电量影响较大。研究结果可为太阳能资源的合理开发利用提供参考依据。     

陕北地区太阳能热水器最佳倾角确定

随着人们生活水平的提高,人们对生活用水的需求量越来越大,已占建筑总能耗的15%~20%。陕北地区太阳能资源丰富,利用太阳能供应生活热水,对节约资源、保护环境、提高住宅综合性能具有重要意义。本文根据Klein太阳辐射量的计算方法和Hay太阳辐射量计算模型,计算了府谷、榆林、延安、黄陵四县区的太阳辐射量,并推出各地在方位角为0°时太阳能集热器的最佳安装倾角,供该地区太阳能热利用和光伏发电工程参考。     

光伏组件倾角最优化研究与应用

光伏组件按照一定的倾角安装能够提高接收到的太阳辐照量,但目前在光伏组件倾角的选择上和调节时间的划分上存在一定的盲目性。结合各向异性天空辐射模型,提出了倾斜面上太阳辐射量的计算方法。基于最优化理论,以倾斜面接收辐照量最大为目标,在MATLAB中编程实现对不同时间区间内的倾角最优化算法。最后,以上海地区为实例,通过数据对比不同安装倾角下全年光伏组件倾斜面接收辐照量,结果表明最优化角度调节可以提高光伏组件接收的年太阳辐照量,具有较高的实用价值。     

光伏电池板不同朝向的最佳安装倾角

将天津地区标准年气象数据作为基础数据,采用MATLAB软件计算倾斜光伏电池板获得的太阳辐射量。光伏电池板朝南时,安装倾角0°40°、50°70°、80°获得日均太阳辐射量最大月分别出现在5月、4月、2月;安装倾角越大,光伏电池板获得的日均太阳辐射量的变化幅度越小。光伏电池板最理想的朝向为南向,最佳倾角随着方位角(定义为朝南时方位角为零,随着向西偏转,方位角逐渐增大,当朝西时方位角为90°)的增大逐渐减小。方位角0°10°、20°60°、70°、80°90°对应的最佳安装倾角分别为30°、20°、10°、0°。     

全国主要城市晴天逐时太阳辐射强度与太阳能集热器最佳倾斜角度的模拟计算

依据太阳辐射相关理论和计算模型,运用VB编写程序,计算了全国主要城市全年晴天水平面和任意角度倾斜面上的太阳辐射量,日出时间、日落时间、峰值、全天累计辐射量以及太阳能集热器用于全年和仅冬季采暖所对应的最佳倾斜角度。可预测计算本地区太阳辐射量,并能为相近地区太阳辐射量计算提供参考。能满足一般太阳能工程和科学研究的需要。     

昆明地区太阳辐射量计算与分析

可再生能源利用技术在建筑中应用日益广泛,昆明属温和地区,太阳能供热水技术与建筑广泛结合。太阳能供热水系统建筑应用工程的能效测评主要依据GB/T 50801-2013《可再生能源建筑应用工程评价标准》,而此标准中,并未给出各个区间的太阳辐射的全年分布天数。论文依据典型气象年太阳辐射量,计算了昆明地区不同太阳能集热器倾斜面上的太阳辐射量,并统计了全年各个辐射区间的分布天数。通过计算,集热器倾角较大的壁挂式太阳能热水器,在以昆明为代表的低纬度地区,由于集热器采光受到影响,其效果不如高纬度地区。     

严寒和寒冷地区太阳能集热器倾角及方位角优化分析

在严寒和寒冷地区太阳能热利用系统设计中,太阳能集热器倾角和方位角是重要参数。以太阳供暖和太阳能热水两种典型太阳能热利用方式,建立逐时太阳能集热器集热模型,并以运行期累积获得最大辐照量为目标,求解太阳能集热器最优倾角和方位角组合。选取我国严寒和寒冷地区沈阳、西安、酒泉和喀什4个典型城市进行案例分析。结果表明,太阳能热利用方式对最佳倾角及方位角组合有显著的影响;同一城市,太阳能供暖与太阳能热水两种方式的最优倾角相差10°～15°,最优方位角相差约9°;与采用地理纬度为倾角和正南方为方位角相比,采用最优倾角和最优方位角组合时,全年运行期累积辐照量可以提高3%～8%。     

拉萨地区供暖期太阳能集热器最佳倾角模拟

介绍考虑宏观气候条件、随机气象条件的水平面太阳辐射强度计算模型,给出太阳能集热器计算模型.计算拉萨地区水平面逐时太阳辐射强度,确定供暖期太阳能集热器最佳倾角.由两种计算模型模拟结果确定的供暖期太阳能集热器最佳倾角基本一致,11月至次年3月太阳能集热器最佳倾角分别为65 °、75°、70°、50°、30°.     

太阳能热水器与已有住宅一体化改造研究——以昆明理工大学呈贡校区宿舍为例

以昆明呈贡大学城为例,基于集热器吸收太阳能的原理,利用集热器与太阳辐射入射角度垂直时所吸收的太阳辐射最大,通过气象数据分析以及软件模拟,并结合昆明呈贡理工大学宿舍区太阳能热水系统的实例,主要探索出太阳能系统的集热器在昆明地区的最佳倾角和最佳安装方位角,为当地太阳能的高效利用提供有益的借鉴。     

平板型太阳能集热器性能影响因素模拟分析

建立平板型太阳能集热器的热力学模型,利用MATLAB软件模拟分析环境温度、集热器安装倾角、循环水质量流量对集热器循环水进出口温差、热效率的影响。对于张家口地区,集热器最佳安装倾角为55°,循环水质量流量为0.02 kg/s。此时,集热器的进出口温差为8.41 K,热效率为47.46%。     

北京地区高层住宅太阳能立面集热一体化设计

在高层住宅太阳能立面集热一体化设计中,集热器立面最佳倾角与布置高度是建筑师在方案初始阶段就要考虑的因素。该文在对高层住宅立面太阳辐射量与有效日照时间段进行计算的基础上,提出太阳能集热与窗口遮阳功能的一体化设计方案,定量研究了集热器倾角与窗口遮阳的平衡关系;针对立面结合典型高层住宅布局模式,研究了不同类型高层住宅对北向住宅的日照影响,得出集热器最低悬挂高度的影响规律。研究成果将为建筑师在高层住区规划与集热器在立面的布置方案中提供依据。     

双轴追光太阳能真空热管式集热器增效研究

当阳光垂直入射时,集热器接收到的太阳辐射量折减最小。基于此原理,设计出一种太阳光线入射角接近90°角的双轴追光太阳能真空热管式集热器。通过热平衡法对太阳能集热器的全天集热总量,光热转化效率进行了测试。研究结果表明:乌鲁木齐7月典型日日出日落时期,双轴追光太阳能真空热管式集热器与固定角度真空热管式集热器相比,总集热量增加了240%,同一时刻光热转化效率增效最高达180%。     

深圳市某办公建筑水平百叶外遮阳优化分析

以深圳市某办公建筑为例,采用Ecotect软件分析了水平百叶外遮阳对建筑立面太阳辐射的影响。模拟结果得出了在不同板片倾角、不同的百叶中心离墙距离、不同朝向下的夏季太阳直射、散射、总辐射量的变化曲线。并对固定式水平百叶外遮阳的不同板片倾角和百叶离墙距离的模拟结果进行比较分析,得到最佳的百叶倾角和离墙距离,在此基础上提出该建筑的百叶遮阳的最优布置方案。     

占地集约化光伏阵列布置方式研究

提出一种针对光伏发电占地成本日益增加的新型占地集约化光伏阵列布置方式。以太阳能资源丰富的珠海地区为例,根据晴好天气条件下的太阳辐射参数,选择合适的倾角,通过建立倾斜面上瞬时光辐射量数学模型,推导出新型光伏阵列朝东西对称放置与现有朝正南放置时的年太阳辐射量数学模型,建立对比方案,可以看出新型光伏方阵组件在朝东西对称时单位占地面积所接受的辐射量更多,月平均电能输出变化更加平稳。     

太阳能板放置最佳倾角研究

在太阳能热利用和光伏发电的地面应用中,通常将太阳能板朝向赤道固定放置,其放置最佳倾角的选择是一个重要的技术问题,影响太阳能的利用效率。本文通过倾斜面太阳辐射计算模型和光伏电池电力输出模型的建立,基于中国建筑热环境分析专用气象数据集,分析了倾斜面全年太阳辐射总量随倾斜角的变化规律,并通过对我国部分地区年最佳倾角影响因素分析,得出除纬度外,太阳直射辐射和散射辐射的全年变化状况也是年最佳倾角的重要影响因素。文中给出了我国部分地区太阳能板放置的年最佳倾角,为各地区太阳能板安装角度提供了设计参考。     

平板太阳能集热器与建筑物屋顶的一体化结构设计

在建筑设计阶段考虑太阳能集热器与建筑物屋顶的一体化结构设计,可以满足太阳能利用、设施维护、屋顶空间利用和建筑美学等要求。在计算出接收太阳辐射的最佳屋顶坡度的基础上,对双坡对称屋顶、双坡不对称屋顶、单坡屋顶和平屋顶等几种屋顶结构形式进行太阳能集热器安装结构的设计比较,分别分析在不同纬度地区每种屋顶结构在可利用的屋面面积、有效集热器面积和屋顶空间利用等方面的优势和劣势。为了便于太阳能集热器及其水管的安装与维护,提出了一种有维护通道的坡屋顶结构形式。     

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。     

福建省太阳辐射接受面最佳方位角及倾角的计算

本文介绍了一种计算太阳辐射接受面最佳方位角及倾角的方法和工具,并以此计算得到福建省7个县市的最佳安装角度。本研究选择天空各向异性的Reindl模型作为太阳辐射计算模型;在气象数据上,采用SWERA和CSWD两种数据源,并优先采用准确度较高的SWERA数据源。在这基础上,本研究研制出“太阳能辐射接受面角度计算器”,该软件可可以为太阳能利用的研究、标准编制,以及设计提供数据支持。最后,福建省7个县市太阳辐射接受面的最佳安装角度被计算得到,以便于实际工程应用。     

北京地区太阳能供暖系统集热器最佳倾角模拟分析

对太阳能集热器进行理论分析,运用动态模拟软件Polysun对太阳能热利用进行仿真模拟,分析了北京地区集热器最佳倾角及其最佳方位角,计算得到全年使用时平板型太阳能集热器的最佳倾角及其最佳方位角。