太阳能辅助热泵系统冬季供能性能研究

以郑州地区某一太阳能热泵系统为对象,研究了在冬季典型工况下太阳能集热面积、蓄热油箱容积的匹配关系。结果表明:适当增大蓄热油箱容积或太阳能集热器集热面积都会引起太阳能保证率的增大,同时可有效降低热泵供热量减少系统能耗。在经济性考虑下最优解为太阳能集热面积300 m~2和蓄热油箱10 m~3的方案。同时太阳能集热器集热面积和蓄热油箱容积的增大对太阳能供能比例的提升作用呈现出先增大后逐渐放缓。     

蓄热式倾斜芯型太阳能蒸馏系统实验研究

建立了蓄热式倾斜芯型太阳能蒸馏系统,在实际天气条件下进行了实验研究,分析了给水流量和倾斜角度等对系统性能的影响。结果表明,在倾斜角度为45°时,白天的产水量最高可达4.07 L/m~2,在倾斜角度为30°时,白天的产水量最高可达3.67 L/m~2;随着给水流量的增大,太阳能蒸馏器的产水量降低;注入相变蓄热材料后夜间产水量最大可提高104%,日产水量最高可达到5.16 L/m~2,是传统式太阳能蒸馏器产水量的2.58倍。     

新型多功能道路冰雪融化车在山东研制成功

日前,山东省交通厅在济南主持召开了新型多功能道路冰雪融化车技术成果鉴定会。与会专家认为,山东鲁峰专用汽车有限公司开发的多功能冰雪融化车结构合理,性能稳定,一车多用,填补了国内空白,处于国内领先水平。该车是一种集冰雪融化和各种喷洒、清洗、绿化等功能于一体的多用途车辆,主要用于高速公路和城区干道的冬季清除冰雪,以及其它季节和场所的喷洒、绿化作业。在寒冷的雨雪天气,小雨或融雪后迅速凝结的薄冰层对车辆行驶构成严重威胁,高速公路在这种     

太阳能气隙式膜蒸馏脱盐实验研究

将太阳能加热器与气隙式膜蒸馏耦合,以质量分数3%的NaCl水溶液作为测试料液,进行太阳能气隙式膜蒸馏脱盐实验,研究热料液进口温度和流量、冷料液进口温度以及不同天气条件等对膜蒸馏产水通量和电导率的影响。结果表明,随着热料液进口温度和流量的增加,产水通量显著增大;而冷料液温度的升高则会使产水通量下降。不同天气条件下膜蒸馏产水通量差异较大,光照条件较好的晴天通量较高,阴天产水较少。当太阳能的集热面积为1.85 m~2、有效膜面积为1 m~2、进料体积流量为150 L/h时,该系统的最大产水通量为2.7 L/(m~2·h),日产水总量最大可达11.7 kg,产水电导率稳定在5~15μS/cm,脱盐率达到99.99%。实验结果对解决我国偏远岛礁的饮水问题具有一定的参考意义。     

HFO1234yf太阳能喷射制冷系统在西安地区性能分析

为了了解新型制冷剂——HFO1234yf的太阳能喷射制冷系统的运行性能状况,建立了太阳能喷射制冷系统性能分析计算模型,结合西安地区的气象条件,重点研究了HFO1234yf喷射制冷系统的系统性能系数,典型日条件下的系统集热效率、综合性能系数的变化特点。研究表明HFO1234yf喷射制冷系统的系统性能系数随蒸发温度的升高而升高,在典型日气象条件下,HFO1234yf喷射制冷系统的集热效率呈现先上升后下降的趋势,性能系数COP以及系统综合性能系数COP0的逐时变化在不同典型日下的变化趋势接近。在典型日6月28日气象条件下,10∶00—16∶00时段内,集热面积为40 m2时的太阳能喷射制冷系统可以为西安地区面积为200 m2的住宅建筑提供43%左右的冷量。     

太阳能空气隙膜蒸馏海水淡化的试验

基于自主设计的新型空气隙膜蒸馏组件,建立了一套具有内部热量回收的太阳能空气隙膜蒸馏海水淡化系统,研究了料液流量、中空纤维缠绕角度、太阳辐照量以及天气对太阳能膜蒸馏系统产水性能的影响。结果表明:料液流量的增加在提高膜通量的同时,会牺牲一定的造水比;在一定范围内,中空纤维缠绕角度的减小有利于膜通量和造水比的提高;系统的日产水量随季节变化幅度较大,且晴天的日产水量明显高于阴天;日产水量和日造水比与太阳辐照量的变化趋势一致。当太阳能集热面积为2.38 m~2、膜面积为0.6 m~2、料液流量为50 L/h时,最大膜通量为5.1 kg/(m~2·h),最大日造水比为3.2,最大日产水量为21.7 L/d,产水电导率稳定在20.0μS/cm以下。太阳能膜蒸馏系统运行稳定,性能可靠,在电能和淡水资源短缺的偏远地区具有很好的应用价值。     

浅谈太阳能集热器的表面处理工艺

<正>0前言随着能源消耗的迅速增加,地球上的矿物资源会越来越少。太阳能是取之不尽、清洁无污染的能源,因此,世界各国都在利用太阳能。我国是能源消耗大国,太阳能的转换和利用是最大的财富。太阳能热水器是目前太阳能利用中技术最成熟的装置。它具有结构简单、造价低廉、工作可靠、使用方便等优点,因而得到了广泛的应用。太阳能热水器可分为平板式集热器和聚光式集热器两大类。聚光式集热器在短时间内可达120℃,集热效果受     

以色列研发出新型碟式聚光热利用水净化系统

正来自以色列的一家名为"SunDWater"的公司开发了一种新型的碟式聚光热利用式水净化系统。该系统主要由一个碟式聚光系统组成,可处理来自不同来源、任意污染程度的废水。配置跟踪系统的碟式聚光系统在白天进行工作,时刻追踪着太阳,废水将通过管道被输送至位于碟式聚光集热系统焦点位置的锅炉中。随着锅炉不断升温,废水不断蒸发,水中的盐分及一些杂质被遗留在锅炉底部。水蒸气将被引入一个封闭     

太阳能热与燃煤电站互补发电技术综述

太阳能热与燃煤电站互补发电(SAPG)系统作为一种新型互补发电技术,在减少燃煤电站CO₂排放的同时,可降低光热发电成本,近年来备受关注。首先,基于槽式和塔式太阳能集热场工作原理和运行特点,总结了槽式和塔式太阳能集热场与燃煤机组集成时的多种耦合方案,并对不同耦合方案下系统的集成原理进行分析。因塔式太阳能集热场换热介质的工作温度较高,与燃煤机组的集成部位既可在回热系统侧,也可在锅炉侧,槽式太阳能集热场换热介质工作温度较低,与燃煤机组集成多在回热系统侧。其次,总结了SAPG系统热力性能研究进展,目前针对SAPG系统热力性能的研究多集中在静态性能方面,动态性能分析较少。静态性能分析主要包括设计工况、变工况下系统光电转换效率、太阳能发电功率等性能指标以及蓄热系统对SAPG系统运行影响等。结果表明,无论在何种工况下,SAPG系统中的光电转换效率均明显高于纯光热系统;动态性能分析主要研究太阳辐照强度实时变化、系统云遮等工况下,SAPG系统在一段时间内的参数变化规律,分析太阳辐照扰动对系统运行稳定性、安全性的影响,并制定SAPG系统的运行控制策略。然后,论述了SAPG系统经济性能...     

聚光太阳能石油减碳虚拟仿真实验的建立与应用

利用太阳能聚光加热输油管道的新型减阻集热方式,实现了传统能源与新能源的有效对接。但是该方式涉及的相关机械设备不适宜进行现场操作,对实物教学造成了困难。本文研究利用虚拟仿真技术开发太阳能聚光加热输油管道的实验平台,再现了石油在管内流动的全过程,形象地模拟出系统在不同工况下所能达到的效果。同时为理论教学和实践训练提供了良好的平台,为培养创新型科技人才创造了条件。     

可旋转的太阳能集热—减压膜蒸馏式脱盐研究

设计构建了1套新型可旋转的太阳能集热—减压膜蒸馏脱盐系统装置,以太阳能集热提供热源,以3.5%的氯化钠溶液模拟海水进行脱盐实验。研究了不同进料液温度、冷侧真空度、进料液流量对膜组件性能的影响,以及1个工作日内膜通量、淡水电导率和截留率的影响变化。结果表明:当系统运行稳定时,膜组件入口进料液温度、冷侧真空度和进料液流量是影响系统性能的主要因素,且在1个工作日内系统所产淡水的电导率可达到10μS/cm以下,截留率可达到99.9%以上。     

太阳能与空气复合源热泵热水系统多模式运行实验特性

提出并构建了一种直接膨胀式太阳能与空气复合源热泵热水系统。在南京夏季的晴天、阴天及冬季晴天工况下分别对实验样机的运行特性进行研究。实验结果表明:该系统在不同天气下以不同热源模式高效地将热水加热到55℃。在夏季晴天太阳辐射波动较大时,系统的集热/蒸发器可以同时吸收太阳辐射能和空气热量,以太阳能为主,空气源为辅,平均能效比为4.83;在夏季阴天,系统以空气源热泵模式稳定运行,平均能效比为3.97;在冬季晴天,系统以太阳能热泵模式运行,太阳能的输入提高了热泵蒸发温度,从而缓解了蒸发器结霜问题。     

储盐类融雪抑冰材料对沥青混合料性能影响研究进展

为提高冰雪气候条件下沥青路面的运营安全水平,系统介绍了国内外储盐类融雪抑冰材料对沥青混合料性能研究的现状,总结分析了融雪抑冰的主要材料类型、作用机理、评价方法及应用效果等,并探讨了材料对沥青混合料融雪抑冰功能和路用性能的影响。分析表明：储盐类沥青混合料中融雪关键成分氯化物的析出降低了路表水溶液的冰点、路面与冰雪之间的黏附力,显著提高了自身融雪除冰功能;但导致混合料路用性能发生了一定的变化。MFL（Mafilon）材料的掺加,使混合料的各项路用性能均降低,尤其是水稳性能。V-260（Verglimit-260）材料以外掺的方式添加到混合料中,其水稳性能和低温性能均降低。而ICB（icebane）材料的粒径、置换方式、掺量及所用矿料级配等因素均对混合料路用性能有影响。采用高黏改性沥青或掺加添加剂,可有效改善融雪抑冰沥青混合料的路用性能。     

新型光伏直膨式太阳能/空气能多能互补热泵性能

以平板热管（微热管阵列）为核心部件,设计了一种新型太阳能光伏/空气集热蒸发器并建立了光伏直膨式太阳能/空气能多能互补热泵系统,实现全年供热水、冬季供热、夏季供冷以及全年光伏发电的功能。对北京地区3月至5月天气条件下的热泵系统性能进行不同运行模式（S、SA以及A模式）的实验研究。实验结果表明,在典型工况下S、SA与A模式的多能互补系统COP_s分别为4.8、4.2与3.8,综合效率分别为109.7%、125.9%、32.4%,即在有太阳辐照的条件下,S与SA模式下多能互补系统性能优于A模式。该新型光伏直膨式太阳能/空气能多能互补热泵系统性能优良,研究结果为该系统应用提供了基础数据支撑。     

内压式超滤工艺处理山区水库水的试验

针对我国农村饮用水处理技术落后、建设管理水平低的现状,构建了重力流超滤系统处理山区水库水,在验证内压膜除浊、除污和消毒功能的基础上,重点考察错流周期对内压膜的净水效能和膜污染的影响。结果表明:内压式超滤膜具有良好的除浊和灭菌功能,滤后水浊度低于0.1 NTU;菌落总数的去除率大于99.9%,对水中的CODMn、UV254、氨氮的去除率为14%~29%、8%~27%、10%~24%。而在错流周期为1 h、错流流量为45 L/(m~2·h)的条件下,超滤膜的净水效能和使用周期最佳,对COD_(Mn)、UV_(254)和氨氮的平均去除率较滤膜本身提高了5.43%、6.13%、3.3%,净水效果稳定,膜通量下降缓慢,自用水与能耗方面也保持在较低水平。     

两种集热结构的太阳能光伏/光热一体化热泵性能分析

探讨了一种直接将热泵蒸发管设置在太阳能光伏集热板背面的新型光伏/光热一体化热泵（PV/T-HP）系统。设计了采用普通铜管和多孔铝扁管的两种集热/蒸发器结构,对二者进行性能模拟与对比分析。结果显示：采用多孔铝扁管集热蒸发器的热泵系统因其更好的传热性能而具备更高的电效率和制热性能系数。对PV/T-HP系统的全年运行性能模拟表明,该系统可同时高效地输出电能和制得50℃热水。此外还提出,根据季节和天气变化控制压缩机容量的控制策略优化系统运行以提高其全年综合性能。     

毛细驱动海水淡化系统的热力学与水动力学分析

针对毛细驱动海水淡化系统建立了热力学-水动力学分析模型,分别对不同热流密度、运行高度和蒸汽管线长度工况下的系统运行特性进行了模拟分析。模拟结果与实验测量结果吻合较好。当系统在热流密度为4.2~34.0kW/m~2较大的参数范围内运行时,系统产水量可达6.3~50.8 kg/(m~2·h),蒸发温度可低至29.3~39.8℃。结果表明,蒸发器的压力是影响系统运行的主要因素,其主要受蒸发器高度和蒸汽管线长度的影响,且前者的影响更大。     

太阳能-空气源耦合热泵系统研究

基于节能减排背景,编制太阳能-空气源耦合热泵系统和传统空气源热泵系统计算程序,对2种热泵系统进行了理论分析,并在晴天、多云天和阴天3种典型天气情况下对耦合热泵系统的运行情况进行实验测试。结果表明：在相同工况下,与传统空气源热泵系统相比,耦合热泵系统的耗电量更低,系统COP更高,其性能优势较为明显。太阳能-空气源耦合热泵系统在晴天、多云天和阴天运行时的平均性能COP分别约为4.19,3.24和2.71,在晴天时的平均性能COP比在阴天时高出约54.6%。相较于阴天天气,太阳能-空气源耦合热泵系统在晴天时每天节省电量约35.6%,平均制热量高出约19.6%。     

水厂预氯化及滤池出水水质的中试试验

针对给水厂利用预氯化控藻导致滤池出水水质稳定性下降的实际生产问题,通过中试研究,考察了滤池无预氯化及低浓度预加氯条件下氨氮和亚硝氮的进出水水质、滤池反冲洗优化条件及滤池生物量。无预氯化条件下,滤砂表面10d可形成功能化的生物膜,对氨氮及亚硝氮去除率可达90%;生物量呈现逐渐增长趋势;反冲洗强度为气冲8 L/(m~2·s)-气水混冲8 L/(m~2·s)及2 L/(m~2·s)-水冲4 L/(m~2·s),进而较大程度地减少生物膜损失。预加氯浓度为0.3 mg/L时,可同时保证控藻及氨氮、亚硝氮的出水水质。在中试研究的基础上,水厂的平均预加氯量从0.5 mg/L下降至0.3 mg/L,滤池出水水质稳定,滤后水三氯甲烷维持在0.02 mg/L左右,节耗的同时保障了供水安全性。     

外部反射镜增强聚热式太阳能产蒸汽研究

为研究外部反射镜对太阳能聚热集能产蒸汽的影响,计算了不同季节、方位角、反射镜倾角所接收的太阳辐射能,实验研究了反射聚热产蒸汽装置性能特性。结果表明:反射镜最佳方位角,春冬季为-90°;夏秋季以全段实验时间考虑为180°;反射镜最佳倾角,春冬季应小于25°;夏秋季应大于25°。典型晴天条件下(太阳辐照平均850 W×m~(-2)),在日有效工作时间(10:00～16:00)内,镜面增强聚热后装置单位面积有用能增加28.5%。单位时间内蒸汽发生速率由15.68提高至27.79 m L×min~(-1),平均蒸汽产率提升77.23%。当太阳辐照度达到1 000 W×m~(-2)以上时,增设外部反射镜时装置最高产蒸汽速率是未增设时的2.5倍,日产蒸汽量从8.18提高到12.6 kg。