太阳能-生物质能联合供暖系统研究

为研究太阳能-生物质能联合供暖系统的供暖效果,通过正交实验设计了多种工况,并利用TRNSYS软件对不同工况进行模拟计算得出了最优工况,按照最优工况参数进行实验研究。结果表明：在集热器面积21 m²、生物质锅炉容量10 kW、集热水箱容积1.9 m³、谷电蓄热水箱容积1 m³的工况下,联合供暖系统具有良好的热舒适性,系统平均供热效率为68.70%。     

跨季节蓄热水箱温度分层模型的研究及应用

以精确数值模型的计算结果为基准,分析比较温度分层模型和均温模型,得出温度分层模型可以准确预测太阳能跨季节水箱蓄热供暖系统的性能,而均温模型的计算结果偏差较大。基于温度分层模型,以北京市某一供暖建筑为例,分析研究太阳能集热面积、水箱埋入土壤深度和保温材料厚度对系统太阳能保证率及各部分性能的影响规律,为太阳能跨季节水箱蓄热供暖相关实验以及示范工程的建立提供设计依据。     

基于插栓流模型的太阳能供热系统的研究

采用蓄热水箱的多节点模型,对典型太阳能供热系统进行全年逐时模拟计算.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的平均效率和太阳能保证率.同时还分析了不同集热器类型、供水温度、供回水温差等条件下.蓄热水箱温度分层对太阳供热系统性能提高程度的影响.     

太阳能联合城市燃气锅炉供暖系统的节能设计优化

研究太阳能联合城市燃气锅炉供暖系统的节能设计优化方案。设计集太阳能集热器、蓄热水箱、换热器、水泵、燃气锅炉等重要设备于一体的联合供暖系统，分析串联供暖与并联供暖组合方式，以及适用于联合供暖组合的太阳能单独供暖、同时供暖、燃气锅炉单独供暖三种供暖模式，采用TRNSYS构建串联供暖系统与并联供暖系统模型，对串联供暖系统与并联供暖系统节能设计进行比选，并从运行经济性角度出发优化联合供暖系统容量匹配节能设计。串联供暖系统节能设计比并联供暖系统节能设计的太阳能保证率高、系统性能好、系统能耗低。     

太阳能集热系统过热影响因素分析

通过分析太阳能供热系统集热、蓄热和用热各个子系统的动态热量热平衡关系,建立太阳能集热系统热量传递数学模型,并结合集热系统内部流体过热汽化原理,提出集热系统过热度评价指标,并对集热系统在不同流量、水箱容积以及不同连接方式等条件下的过热程度进行分析计算。结果表明,集热系统过热度随热媒流量、集热器倾角和水箱容积取值的增大而减小,并通过对上述3种因素进行敏感性分析得到集热器倾角对系统过热度的影响最大。     

A new type of phase change heat storage tank in solar energy combination system

介绍了一种新型笼屉式相变蓄热水箱,通过实验测试对比分析相变蓄热水箱与普通蓄热水箱对太阳能组合系统的太阳能保证率及系统能效比的影响。实验表明：同等水箱容积,使用相变蓄热水箱时太阳能集热系统的小时集热量为普通蓄热水箱的3.7倍,相变蓄热水箱有利于提高太阳能保证率及系统能效比。在太阳能辐照强度相似的情况下,相变蓄热水箱会使太阳能保证率平均提高72%,使系统能效比平均提高26%。同时相变蓄热水箱可减少夜间水箱上部的热损失,使水箱上部水温降减少50%。     

一种可蓄热太阳能睡床结构及性能分析

介绍了一种兼具蓄热与散热两种状态的太阳能供暖用睡床。该睡床的下部为蓄热水箱，可从太阳能集热板获取热量供给睡床。研究了基于该睡床的供暖系统在北京地区的应用情况，并分析了不同状态下床板上表面的散热量与被褥内的温度。结果表明：在全天散热状态下，典型年供暖季集热器效率为37.7 %，复合型睡床的有效供热量为4 390.2 MJ，太阳能保证率为80.7 %；在白天保温−夜间散热下，集热器效率为33.1 %，复合型睡床的有效供热量为4 441.1 MJ，太阳能保证率为81.8 %。     

对一种多能源互补集成系统的运行特性及优化研究

以某太阳能、浅层地热能及燃气锅炉集成的系统为研究对象,通过TRNSYS软件模拟分析3种运行方式下系统的能效水平、系统效益及土壤年热不平衡率。结果表明:3种运行方式中,方式3的太阳能集热系统效率、地源热泵系统年平均COP值最高,土壤年热不平衡率最低,系统效益最大。对集热循环控制温差及补热循环、蓄热循环时长进行优化研究,优化后的控制策略为:集热器出口与水箱出口温度差大于10℃时启动集热循环,温差小于1℃时停止;过渡季节热泵机组向水箱补热时长取16 h/d,水箱向土壤侧蓄热时长取7 h/d,夏季蓄热时长取3 h/d。     

生物质锅炉辅助聚光光伏光热的低碳供热系统建模与优化研究

针对双碳目标下未来供暖系统低碳化转型趋势,设计了一套耦合太阳能聚光光伏光热技术、生物质锅炉和地源热泵的低碳供热系统。使用TRNSYS软件搭建供热系统模型,以天津市某宿舍为研究对象,按照天津市典型年气象参数,采用NSGA-II算法对系统配置与运行参数进行多目标优化。结果表明：在蓄热水箱容积为9.9 m³,地埋管孔数为8,蓄热水箱出口水直接供热温度为44.1℃,仅靠生物质锅炉补热的蓄热水箱出口水温为15.3℃条件下系统运行效果最优;优化后供热系统的聚光光伏光热系统太阳能转化总效率基本在70%以上,结合地埋管可实现对太阳能的高效转化和有效消纳;热泵系统性能系数高,可有效利用低温热源进一步实现高效供热。     

严寒C区太阳能热水采暖系统设计参数匹配的研究

以太阳能热水采暖系统蓄热水箱的容积与太阳能集热器的集热面积的匹配关系为研究对象,通过数值模拟的方法,以严寒C区的赤峰地区为例,参考赤峰地区的逐时气象数据,以太阳能热水采暖系统的集热效率、太阳能贡献率为优化目标,对蓄热水箱的容积与太阳能集热器的集热面积的比值(RVA)、蓄热水箱保温层厚度等设计参数进行了优化研究.研究结果...