不锈钢球封装相变材料太阳能热水系统性能实验研究

对居住建筑集中式太阳能热水系统的蓄放热性能进行了研究,选取直径为60 mm的不锈钢球封装添加膨胀石墨的石蜡相变材料,对比了相变温度为55℃和60℃的相变材料在不同太阳辐照量情况下的相变水箱蓄热、放热和保温性能。以用户日最大需求为基准,对太阳能保证率进行了计算。结果表明:热水系统的蓄热时间为2.0～4.5 h;55℃和60℃相变材料对应的太阳能保证率平均值分别为75%和80%,相变蓄热效果好于无蓄热工况,且相变蓄热使系统的太阳能保证率有明显提升;相变温度为60℃的材料较适用于集中式太阳能热水系统。     

太阳能相变蓄热地板辐射供暖系统应用于乌鲁木齐地区办公建筑的实验研究

提出了一种新型太阳能相变蓄热地板辐射供暖系统,并针对乌鲁木齐一典型办公建筑搭建了实验台。基于太阳能相变蓄热传热理论提出了该系统冬季供暖运行方法;基于热性能指标对所构建的系统不同工况下的供暖性能进行了评价。实验结果表明:冬季室外太阳日辐照度高于20MJ/m~2时,利用该系统可以实现完全利用太阳能供暖,供暖房间操作温度比非供暖房间温度高6~7℃;在太阳辐照度满足蓄热需求时,该系统所采用的DX-53相变板单位质量蓄热量为水的2倍;依据实验得出的运行工况,系统在冬季供暖期平均太阳能保证率为63%,在11月和3月则高达77%和100%。     

太阳能地板辐射采暖节能效果分析

本文根据济南地区采暖期内水平面上的月平均太阳总辐射值,得出了倾斜面上的月平均太阳总辐射值。并以此地区为例,通过比较太阳能与其它常规能源作为热源时在1个采暖期内的费用,得出了太阳能作为地板辐射采暖的热源具有显著节能效果的结论。     

基于TRNSYS模拟的太阳能复合式供热系统的研究

为满足村镇居民的冬季采暖需求,充分利用农村地区清洁可再生能源,提出一种针对农村单体式住宅的太阳能复合式供热系统方案,从而为农村用户提供全年的生活热水和进行冬季供暖。具体方法为:1)对供热系统进行理论分析,包括住宅供热负荷的计算、太阳能集热器面积、水箱容积的数学模型的建立等;2)选取济南市某100 m~2单体式农宅,按照济南市面积指标法及设计小时耗热量分别对农宅的冬季采暖负荷和热水耗热量进行计算,根据计算出来的用户耗热量在TRNSYS软件中建立太阳能复合式供热系统,并利用TRNSYS软件中的温差控制器(使供水温度贴近地板辐射采暖)等部件对太阳能集热器面积与水箱容积之间的关系进行相关模拟。当太阳能集热器面积一定时,可优先选用集热器面积和蓄热水箱容积之比(Vt/As)为75 L/m~2时所对应的水箱体积;在采暖季,当Vt/As值在20~100 L/m~2之间变化时,太阳能保证率保持在25%~28.5%,其值变化不大。     

季节蓄热型太阳能热泵系统的模拟分析

中国大多数地区,夏季炎热,冬季寒冷,建筑物冬季需要采暖,夏季需要供冷.由此提出了一种季节蓄热型太阳能热泵系统,用来冬季供热,夏季供冷,全年供应生活热水.以北京某小区作为研究对象确定了系统的设备容量,并对系统进行模拟,计算结果表明:①季节性蓄热的太阳能系统能够大幅节省常规能源;②当季节性蓄热水箱体积与集热器面积比为2～3时,系统的性能最优;③如果季节性蓄热水箱仅仅用于蓄热而不蓄冷,太阳能供热量没有提高;④短期蓄热是这个系统中很重要的一个部分,如果没有短期蓄热,太阳能保证率将大幅下降.     

太阳能热水系统蓄热水箱温度分层作用研究

本文采用蓄热水箱的多节点模型,对典型太阳能热水系统进行了全年逐时模拟计算。计算数据表明,相比于完全混合的蓄热水箱,水箱温度分层可较大幅度提高太阳能集热器平均效率和太阳能保证率。同时还分析了不同气象条件、集热器类型和用水模式等条件下,蓄热水箱温度分层对太阳能热水系统性能提高程度的影响。     

太阳能热泵蓄热系统的实验研究

文章介绍了带有相变蓄热水箱的太阳能热泵系统的运行实验。该系统是在原有的太阳能一土壤源热泵的基础上通过增加一个蓄热装置建立起来,包含太阳能集热器、相变蓄热水箱、双热源（太阳能和土壤）热泵以及末端装置（风机盘管）四个主要部分实验在供暖期末期进行,在整个实验阶段,系统供暖满足率为0．6,平均供热COP达到6.5。     

小型别墅季节蓄热型太阳能供热技术研究

本文首先根据小型别墅的热水供应和采暖需要,建立了小型别墅季节性蓄热太阳能供热系统流程,进而根据某一特定城市的气象数据,进行全年逐时的计算机模拟。在此基础上,研究了全年热导平衡,各月太阳能供热量,不同蓄热容量对全年太阳能保证率、集热器集热效率、水箱温度的影响。并由此得出结论：蓄热容积是集热而积的3倍左右时,集热器年平均集热效率较高,且在进入冬季时可利用水温差较大;且采用大蓄热容积配合分隔水箱的方式,可以有效提高太阳能在冬季的利用。     

双水箱太阳能热水系统贮热水箱容积的比较研究

针对设置双蓄热水箱的集中式太阳能热水系统,以辅助热源能耗为目标,分析了不同贮热水箱容积的设置对系统辅助热源能耗的影响。并通过运用TRNSYS软件,建立动态分析模型,比较分析了不同太阳能保证率条件下,单位面积集热器对应的贮热水箱容积对系统性能的影响。分析结果表明:单位面积集热器对应的蓄热水箱容积最优值分布在50~70 L/m~2范围内;贮热水箱的容积对系统能耗的影响较小,在单位面积集热器对应的蓄热水箱容积为40~100 L的推荐值范围内,其辅助热源的最大值与最小值差异在1%以内。     

相变材料在太阳能热泵系统的应用

介绍了相变材料在太阳能热泵系统中的应用现状,开发适用于太阳能热泵系统的脂肪酸类相变材料。以某太阳能空气源热泵系统为研究对象,在蓄热水箱中安装相变蓄热装置,满足夜间值班供暖热负荷。与安装相变蓄热装置前比较,系统的动态费用年值下降,经济性提高。     

带蓄热装置的太阳能水源热泵地板辐射供暖系统性能初探

为了更充分利用太阳能为房间供暖,提出了带蓄热装置的太阳能水源热泵地板辐射供暖系统。本系统利用了可再生能源-太阳能,同时使用蓄热装置尽可能充分利用太阳能热量;地板辐射供暖装置的使用,可在提高用户热舒适度的前提下,使用较低温度的热水供热。通过北方寒区某实验室的实验与动态模拟计算,得到系统的冬季动态运行性能,并对该系统的经济性能进行了计算研究,整个采暖期内热泵的平均COP达4.78。     

太阳能-低温热回收空气源热泵联合供暖系统集热侧设计计算方法

基于传统太阳能热泵系统,提出了新型的太阳能-低温热回收空气源热泵联合供暖系统构建方式。针对系统集热侧的设计,建立了太阳能保证率、单位面积流量等关键参数的计算方法。以居住、商业、办公3类建筑为研究对象,得到了这3类建筑的推荐太阳能保证率。以实验为基础,测试得到了集热器单位面积流量的最优值。计算与测试表明太阳能保证率的大小与建筑热负荷特性、热泵机组制热性能、室外气象条件等因素相关,不同类型建筑的太阳能保证率差异显著,其数值大小主要与蓄热水箱所需的最高蓄热水温相关。     

太阳能强制循环直接热水系统的Trnsys模拟及分析

对太原市某一住宅的太阳能热水系统进行了设计计算,并采用Trnsys软件建立太阳能热水系统的模型对所做设计计算进行了模拟验证。对太阳能热水系统各月的平均效率和保证率进行了模拟计算,得出系统一月份的平均效率和保证率最低,为辅助热源的选择提供参考。基于Trnsys软件,探讨了集热器面积、蓄热水箱容积和循环水泵流量对太阳能强制循环直接热水系统年平均效率和年保证率的影响,得出了系统年平均效率和年保证率随各因素变化的曲线,为太阳能强制循环直接热水系统的优化提供依据。     

严寒地区太阳能相变蓄热地板辐射供暖系统运行控制策略实验研究

新疆地区供暖期长达6个月且太阳能资源高达5 800MJ/(m~2·a),为太阳能利用提供了有利条件。利用太阳能作为地板辐射供暖热源,其难点之一是解决太阳能变化不定与建筑供暖需求连续稳定之间的矛盾。以乌鲁木齐市某办公建筑为例,构建了太阳能相变蓄热地板辐射耦合供暖系统,实验研究了不同太阳辐照度下集热器进出口温度及系统运行方式对室内供暖效果的影响,得到了不同室外气象条件下该系统的供热量、蓄热量和补热量,总结得到了该系统在整个供暖期的运行控制策略。     

太阳能相变蓄热地面辐射供暖系统性能仿真

以北京某建筑为研究对象,建立太阳能相变蓄热地面辐射供暖系统,对系统热负荷、相变蓄热地板、集热器、电辅助加热器进行设计计算。以TRNSYS软件中的典型年1月为模拟时间,在相同运行策略下,对太阳能相变蓄热地面辐射供暖系统、太阳能地面辐射供暖系统(未设置相变材料层)的室内温度进行仿真模拟。最冷月1月两种系统均在大部分时间保证室内温度大于等于18℃。采用太阳能相变蓄热地面辐射供暖系统时,室内平均温度为19.13℃。采用太阳能地面辐射供暖系统时,室内平均温度为18.53℃。太阳能相变蓄热地面辐射供暖系统的热舒适性略高。     

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。     

复合式太阳能供热系统的应用与设计

太阳能供热采暖是一项新的节能技术。文中介绍了一种典型的复合式太阳能供热系统(包括采暖和生活热水)流程和特点,然后分析了集热器、蓄热水箱、辅助热源设计方法及选型要点。     

蓄热水箱对CO2辅助太阳能供热系统的性能影响研究

为提高太阳能供热系统性能,实验搭建了高径比为1直接换热式水箱1和高径比为3间接换热式水箱2两种不同结构水箱,并联放置于太阳能——CO_2热泵供热系统(能实现太阳能单独为水箱供热和太阳能与热泵共同为水箱供热)中,探究了四种运行工况下系统性能变化。结果表明:采用太阳能单独为水箱1加热的工况1供水温度稳定在40.4℃;采用太阳能单独为水箱2加热的工况2供水温度为38.6℃;CO_2热泵辅助太阳能为水箱1加热的工况3供水温度为42.1℃;CO_2热泵辅助太阳能为水箱2加热的工况4供水温度为39.4℃。加热稳定后,工况4的热泵制热量比工况3增加了33.53%,COP增加了25.5%;太阳能有用得热量为工况4工况2工况3工况1。采用CO_2热泵辅助换热能提高水箱供水温度,采用螺旋管间接加热的水箱2能提升热泵制热量、热泵COP和太阳能有用能得热量。     

新型结构相变蓄热水箱模型研究及应用分析

针对已有研究中将相变材料放入生活水箱内部会导致占用水箱储水容积的不足,本文设计了1种在水箱侧壁添加相变材料作为蓄热保温层的新型结构生活水箱。通过实验测试了其充放热水温响应特性并与未使用相变材料的传统结构水箱进行了对比,针对2种结构水箱充放热过程分别建立了二维数值传热模型并进行了验证,基于所建模型结合无锡地区峰谷电价进行了水箱年运行费用计算。研究结果表明:对2种水箱充放热过程而言二维数值模型均能满足计算精度要求;相变材料的使用延缓了水箱放热过程水温衰减,与传统结构水箱相比,新型结构水箱出水口水温由67℃降至40℃延缓了10 h;新型结构水箱中相变材料的使用可充分利用峰谷电价差异,本文算例中水箱年运行费用由901元(无相变材料)最多降低至770元(相变材料质量为106 kg),且相变材料的保温蓄热可以维持水箱内水温较长时间内满足用户需求。     

济南地区某住宅楼太阳能热水系统模拟分析

太阳能热水系统早已在我国普遍发展,而太阳能集中热水供应系统的应用不仅能达到高效节能的效果,还能实现用户全年稳定的热水需求。对山东省济南市某一小区住宅楼进行全年太阳能热水系统的设计计算,利用TRNSYS建立热量转换系统,分析不同的太阳能集热面积、集热水箱体积、不同类型的集热器下的日太阳能保证率和该系统的逐时供热量。通过对比并调节参数,分析优化系统方案,以及对辅助供热系统所需供热量提供参考。