太阳能热水系统及光伏光热系统在上海地区年运行性能研究

以上海市的年气象数据为计算依据,综合考虑了太阳辐照、水温、环境温度的影响,在忽略夜间损失的情况下,以天为单位,对太阳能热水系统及太阳能光伏光热系统连续加热模式下的年运行性能进行了分析计算,研究了两种系统在上海地区的应用潜力及节能特性.计算结果表明,太阳能热水系统具有较高的年平均综合效率,同时具有较短的静态回收周期;光伏光热系统一年中仅在7月、9月具有较高的综合效率.     

通风型光伏/光热建筑一体化系统的实验研究

以铜铟镓硒光伏组件为光电单元,通过构建对比实验组研究通风流速和气候条件对通风型光伏/光热建筑一体化系统的光热和光电性能的影响.结果表明,系统得热功率和发电功率均与辐照强度呈正相关,受环境温度影响,变化规律并非完全一致.当通风流速为2.2 m/s时,太阳能综合利用率达到65.4%,提出平均得热效率和相对发电量用于表征系统的光热及光电性能,获得与通风流速的定量关系;当通风流速由0.4 m/s增大到2.2 m/s时,系统平均得热效率提高了130.0%,发电效率仅增加4.0%左右.在考虑阻力耗能的情况下,通风流速是系统高效运行的关键,通过不同地域的重复实验,验证了定量关系的普适性.     

太阳能光伏—光热互补利用技术研究综述

作为一种清洁的可再生能源,太阳能资源已经在全世界范围内得到了广泛的应用.传统的太阳能利用方式中,单一光伏利用技术与单一光热利用技术由于自身原理的缺陷,均存在着能量损失较大、能量利用效率较低的问题.光伏—光热互补利用技术通过对两者进行耦合,可有效提升太阳能的整体利用效率.主要对该技术的分类、原理与研究现状进行了汇总、概述...     

太阳能光热技术与建筑一体化设计探讨

在世界常规能源匮乏的形势下，新型绿色能源的开发已刻不容缓．太阳能作为首选的绿色可再生能源，其种类和应用范围不断扩大，而太阳能光热设备与建筑一体化越来越引起人们的关注．结合我国太阳能光热设备在建筑中的应用状况，探讨了太阳能光热设备与建筑一体化的概念、发展动态、设计途径与方法等内容。     

钢结构住宅太阳能光伏一体化融合技术的研究

为了加快发展低碳经济,实现经济发展模式转型,大力推进太阳能光伏发电技术是必然的选择.在工业建筑太阳能光伏一体化技术应用的基础上,进行了钢结构住宅太阳能光伏一体化融合设计研究,探索了太阳能光伏组件与钢结构住宅部品的融合形式,将太阳能光伏绿色发电技术作为建筑室内照明、空调和采暖等系统的重要电力补充.太阳能光伏一体化融合技术应用,对于推进绿色建筑的发展,解决电力紧张局面,缓解环保压力,起到积极的作用.     

光伏/光热与光伏发电系统的性能及节能对比分析

光伏/光热(PV/T)系统可同时产出电能和热能,具有较高的综合效率,但其生产成本和生产能耗均高于常规的光伏发电(PV)系统。以我国典型气候区的5个代表性城市的典型年气象数据为基础,基于分布参数法建立了PV系统和PV/T系统的控制方程,模拟得到二者在5个不同城市的光-电收益和光电光热综合收益。基于能量偿还时间和碳减排量,对比分析了两套系统在不同地区的节能特性。结果表明,PV/T系统的年发电量低于常规的PV系统;PV/T系统的综合效率远高于常规PV系统,其年均值在58.89%~69.91%。PV/T系统具有较短的能量偿还时间和更高的碳减排量;与常规PV系统相比,其能量偿还时间少0~0.8 a,碳减排量高3~5倍。     

太阳能光伏建筑一体化(BIPV)系统发电效益评估研究

太阳能光伏建筑一体化(B IPV)应用是目前研究的热点,其中,太阳能辐射量是设计该系统的重要参数之一.基于已有的研究成果,建立了简易的太阳能光电板日辐射量的推算模型,并结合PVSYST软件实现了对系统发电量的计算,然后通过案例以斜面倾角分别为0°、15°、90°进行分析和验证.结果表明,推算的太阳能光电板日辐射量模拟值与实测数值吻合较好,可以为太阳能光伏建筑一体化(B IPV)系统发电效益的设计提供一定的参考.     

槽式复合多曲面聚光光伏光热供能装置性能分析

针对槽式复合多曲面聚光器聚光效率随入射偏角增大而减小的问题,文中设计一种新型槽式复合多曲面聚光光伏光热供能装置,通过在装置入光口玻璃盖板内表面增设多晶硅太阳能电池,实现了装置逸出光线的发电再利用,提高了装置非追日状态下供能总量和综合利用效率.利用光学仿真软件对不同入射偏角下装置内光线进行了追迹,计算分析了接收体表面能流...     

光热转换系统中强化结构对纳米流体自然对流换热的影响

为了改善光热转换系统中换热介质的自然对流,文中研究了两种微凸起结构(三角形和矩形)、两种温差(ΔT=1 K,ΔT=10 K)、两种纳米流体(CuO/Cu-H2 O纳米流体和CuO-H2 O纳米流体)和不同纳米流体体积分数(φ=0.01、0.03和0.05)对光热转换系统中工质自然对流换热特性的影响.研究发现,CuO-H...     

自然循环槽式太阳能中高温集热系统实验研究

介绍了规模为50kW的自然循环槽式太阳能中高温集热系统,并对系统在不同太阳辐照和排汽压力工况下的传热特性及稳定性进行了实验研究.结果表明,系统稳定运行的最低有效辐照条件为垂直镜面辐照度254～272W/m2;在较好的辐照条件下,本系统能够实现当天0.5MPa稳定排汽;在连续3d良好辐照条件下,系统产生的饱和蒸汽压力达到0.8MPa.在不同压力工况排汽过程中,由于辐照强度较小,管道热损失偏大,热管流量和携带热量偏小,自然循环换热系统均出现了不同程度的过冷换热现象.     

风光互补发电实验教学平台的搭建和研究

介绍了一种用于教学的风光互补发电实验平台. 在该实验教学平台中,太阳能和风能互补发电,通过控制器将电能储存在蓄电池中,再向负载提供电能,还可通过风光互补发电监测系统对实验平台进行访问和控制,实现能量控制和远程监控. 该风光互补发电实验平台是一种小型微电网,可从教学投入到实际使用,具有实用价值.     

通信基站风光互补发电系统的设计和研究

太阳能和风能作为两种应用广泛的可再生资源,在资源条件和技术应用上具有良好的互补性.风光互补发电可弥补单独风力和太阳能发电供电可靠性低和造价高等缺点,其应用领域广泛,可用于通讯中继站、市政亮化等场合.分析了风光互补发电系统的结构特点和运行原理,并在此基础上设计了通信基站的风光互补发电系统.     

太阳能辅助火炕供暖系统热工性能

目的研究毛细管网型太阳能辅助火炕供暖系统的热工性能和效果.提出利用毛细管网型火炕的供暖模式,提高炕面的舒适性.方法利用数值模拟和实验测试两种手段分析两个对比房间的炕面温度和室内温度的变化趋势和规律.结果测试数据显示普通房间炕头、炕中、炕尾的平均温度分别为65.7℃、43.28℃、39.82℃,炕面温差大于20℃,而采用该系统的房间炕头、炕中、炕尾的平均温度分别为51.34℃、38.26℃、33.79℃,普通室内房间平均温度为12.2℃,太阳能辅热火炕房间室内平均温度为18.5℃,比普通房间室内平均温度高6.3℃.结论毛细管网末端热惯性小,运行时室内温度迅速升高,炕面的温度分布比普通火炕均匀,可依据主观意愿实时改善室内热环境,辅助火炕运行时有效地改善了农居室内及炕面的热舒适性.     

基于空气集热器的太阳能热泵供热供冷装置分析

针对传统供热供冷模式的不足,给出了一种基于空气集热器的太阳能热泵供热供冷装置,并对其结构、性能等进行了分析和研究．结果表明,该装置在夏季供冷季可比传统空调节电约20％,降低能源费用约50％;在冬季供热季其耗能量约为常规燃煤集中供热的23％,费用约为常规燃煤集中供热的67％．     

聚光太阳电池联合温差发电系统实验研究

设计并搭建一套小型聚光太阳电池联合背板温差发电系统,介绍了该系统的结构,推导了该系统输出功率的数学表达式,并在室外对其进行实验研究.结果表明：随着辐射强度的增强,太阳电池短路电流I_SC呈近似线性升高,高辐射强度下的增长率比低辐射强度时小;太阳电池的开路电压U_OC高于空冷对照组相对应的测量值,日平均高0.16 V,温差发电芯片的最大输出功率出现在辐射强度曲线的下行段,为0.52 W,一天的输出电量为2.9 W·h.     

太阳能供暖系统室内地下储热水箱的散热规律

针对太阳能地下储热水箱布置位置的不同,利用Fluent程序对太阳能储热水箱散热进行数值模拟和计算,得出在不同工况下,储热水箱周围土壤的温度场分布。同时,建立地下储热水箱的物理模型和数学模型,分析地下储热水箱的换热特性,并结合实际工程,验证其地下储水箱全年散热量和储能量,获得水箱顶板损失量与总散热量关系。计算结果表明,在相同工况下,冬季室外储水箱能量的散失量远高于室内,室内地下储水箱顶部散热量减少,因此该方式可以用来抵消这部分能量所需的集热器面积的减少,提高储热水箱的储热效率以及减少用户投资。     

太阳能喷射与压缩复合制冷系统的火用分析

炯分析是优化热力系统性能的一种有效工具.推导了太阳能喷射与压缩复合制冷系统各部件损失计算公式,分析了影响系统损失的主要部件及因素.结果表明,太阳能喷射与压缩复合制冷系统各装置中,集热器(火用)损失最大,其次是冷凝器和喷射器.在几种典型工况下,三者占系统总损失的73.28%.在系统制冷量、集热温度、蒸发温度和冷凝温度不变时,随着中间冷却器蒸发温度的升高,系统损失逐渐减少.     

太阳能微通道分离式热管供暖系统实验研究

以太阳能微通道分离式热管供暖系统为研究对象,通过实验与理论的方法研究了其在可观太阳辐射强度时的供暖性能. 结果表明:系统的供热量、供热效率、上汽管和下液管压力、微通道散热器的压降及壁温、实验房间温度均受太阳辐射强度影响较大,受室外温度影响较小,且其变化较太阳辐射强度均存在约15 min的时间延迟. 此外,晴天或晴间多云时,在光强较大的10:00至15:00之间,该系统单独运行即可满足室内供暖需求,且系统压力在0.4～0.8 MPa之间变化; 微通道散热器平均压降范围为2.1×10³～5×10³ Pa; 微通道散热器平均壁温最低为20.7 ℃,最高可达38.4 ℃; 系统平均每秒供热量最低为343.7 J,最高可达424.1 J,室内温度始终可维持在18.3～26.7 ℃之间; 系统平均供暖效率在30.4%～45%之间. 此外,系统中除冷凝器风机消耗少量电能外,并无其他动力设备,故其COP理论上无限大,是一种节能效果显著的辅助供暖系统.     

太阳能沸石储热技术的实验研究

为了探索利用太阳能进行储热和供暖的可能性,建立了一套开式循环太阳能储热装置,开展太阳能热利用的实验研究.实验采用天然沸石作为吸附剂,水作为吸附质,沸石床集储热和供热于一体.为了尽可能接近实际应用情况,实验过程全部在冬天寒冷环境下完成.在对冬天太阳辐射能观测的基础上.详细测量了天然沸石床的吸附/脱附的动态特性,对冬天正常日照条件下沸石储热床的吸附/脱附过程的可利用热能进行计算;进而对整个太阳能储热装置的热效率进行分析,为太阳能用于供暖提供基本依据.根据计算,装置的吸附热约为152.5 kJ,脱附热为2 126 kJ,太阳能储热装置的总的热利用效率超过30%.