太阳能储热水箱保温计算

为了对某太阳能公司别墅区太阳能储热供暖系统中太阳能储热水箱保温结构做出精确设计,运用Fluent软件模拟分析储热系统的可行性,计算出不同保温材料和保温层厚度时储热系统的散热量,比较了季节环境温度、保温材料性能,土壤湿度等对保温效果的影响.模拟计算结果表明选择布置适当厚度的保温材料可以达到工程要求;当保温层厚度增大到一定数值时保温效果增加不明显,此时若要达到保温要求只能更换材料;顶面保温层适当加厚可解决冬季地面温度低而水箱顶面散热量大的问题;对影响保温效果的各种因素分析表明保温效果主要取决于保温材料种类和厚度.     

新型地下跨季节复合储热系统热量损失机理研究

可再生能源受天气、地域、季节限制,具有间歇性和不稳定性等属性,从而导致供需不匹配。跨季节储热是解决上述问题的有效方法。然而,传统地下跨季节储热具有储热方式单一、热量损失大等缺点。该文将水箱储热(hot water energystorage,HWES)和地埋管储热(boreholethermal energy storage,BTES)方式相结合,建立跨季节复合储热系统,研究该复合储热系统的储释热温度和储释热量变化规律,揭示系统热量损失机理。结果表明:复合储热模式的储热量和释热量均大于水箱储热模式和地埋管储热模式,其储热量随着运行年限的增长而逐渐降低,释热量则随着运行年限的增长而逐渐增加;对比3种不同储热模式的土壤平均温度,得出地埋管储热模式最高,水箱储热模式最低,复合储热模式居于两者中间;此外,研究发现,复合储热模式的热量损失主要来自上边界,系统运行至第五年上边界的热量损失占比高达42.2%,因此需要对复合储热模式上边界进行有效保温,降低热量损失,提高复合储热系统效率。     

太阳能蓄热水箱结构优化及储放热性能分析

显热储热是解决太阳能热利用中不稳定与波动性的一种有效方式。以常见水介质作为显热储能的媒介材料,采取蓄热罐体装置实现太阳能的储放热应用。初选水箱基本形状为圆柱形,对罐底进行锥形结构优化,探究了圆锥底角分别为40°、45°、50°3类工况下蓄热水箱的各自蓄热变化特性。利用Fluent数值软件,基于非稳态层流换热模型,对蓄热装置的体平均温度变化和体最大温度变化等进行了模拟研究。结果表明,当圆锥底角为50°时,蓄热水箱整体充放热性能较优,且该参数下蓄热水箱体平均温度为308.612 K时,比圆锥底角为40°与45°的蓄热水箱体平均温度分别高出0.202%与0.053%。在此基础上,进一步分析了50°蓄热水箱的储热与放热动态变化规律,研究了蓄热水箱内部储、放水过程中各自体积分数、速度场等关键指标的分布特性。该研究可为太阳能蓄热系统的优化设计与工程化应用提供一定参考。     

太阳能热发电系统相变储热材料选择及研发现状

储热材料性能优劣直接影响太阳能热发电系统的效率和成本,因此选择相变温度合适、储热密度大、传热速率高、经济易得并且环境友好的相变储热材料是太阳能热发电技术发展的关键。通过对相关文献的整理和分析,总结出相变储热材料的筛选原则,对最具发展潜力的高温熔盐和金属合金相变储热材料的研究发展现状、未来发展趋势进行了系统地总结和分析,并对部分相变储热材料的热物性参数进行总结,最后对相变储热材料选择的数学工具做了介绍,该文献综述研究对于今后太阳能集中热发电高温相变储热技术的开发和研究具有重要参考价值。     

裂缝对太阳能储热混凝土温度分布的影响

对存在不同裂缝的储热混凝土模块放热特性进行了数值模拟,主要包括裂缝的方向、位置、长度及宽度对放热过程的影响,给出了放热结束时的瞬时温度分布。结果表明:周向和轴向裂缝极大地增加了导热热阻,应及时更换储热混凝土模块;径向裂缝在储热混凝土模块内部生长时,对放热的影响不大,但贯穿到混凝土模块表面时,增加了换热面积和湍流度,同时也使得储热混凝土内部温差增大,从而增加温度应力,可能会导致裂缝进一步生长。     

基于ANSYS的小型双罐储热系统模拟研究

为了推广储热系统在小型太阳能热电站的应用,针对双罐储热系统进行设计、建模,利用ANSYS软件模拟分析,结果表明:熔盐罐内温主体温度随时间变化不明显,边沿与底部温降较大;侧壁保温层比顶部保温层对保温性能的贡献更大;热损失随储热温度的提高而增大,且增幅递减;高径比对热损失影响不大。     

裂缝对太阳能储热圆棒混凝土热性能的影响

通过数值模拟和理论分析,研究裂缝参数对太阳能储热圆棒混凝土热性能的影响,主要包括裂缝的形状、圆心角、宽度和位置,给出放热过程的裂缝温差变化,通过拟合函数定量分析裂缝参数与热应力的关系,确定裂缝参数的安全范围.结果 表明:随着放热的进行,弧状裂缝和弦状裂缝的温差均呈现先快速增长后逐渐降低的趋势;温差与圆心角、宽度和位置整...     

带储热的太阳能光煤互补示范电站运行模式研究

太阳能光煤互补电站将太阳能热电站与常规燃煤电站相结合,可以实现太阳能规模化、产业化应用。光煤互补电站由于省去了太阳能直接热发电站中必备的汽轮机、发电机系统,克服了太阳能直接热发电站具有的投资高、负荷不稳定等劣势,使得太阳能热量在常规燃煤火电热力系统中以补充的方式发挥作用,同时依靠火电热力系统的强大热源,规避了太阳能直接热发电系统频繁起停等可能引起运行稳定、安全的不足。基于所建立的太阳能光煤互补示范电站分析模型,研究配建储能系统的示范电站在典型气象条件与负荷工况下,电站光场与储能部分运行模式,并定量分析系统调节阀门组的流量分配特性,为实际电站运行规程确定及运行优化研究提供参考。     

太阳能热水系统防过热解决方案

相比电热水器、燃气热水器而言,太阳能热水系统所接收到的太阳光能量很难被控制,导致系统内的水温很难受控.为了防止太阳能热水系统吸收过多的能量而产生系统过热现象,本文分析和研究了太阳能热水系统防过热的几种方案.     

太阳能热水系统防过热解决方案

相比电热水器、燃气热水器而言,太阳能热水系统所接收到的太阳光能量很难控制,导致系统内的水温很难受控。为了防止太阳能热水系统吸收过多的能量而产生系统过热现象,本文分析和研究了太阳能热水系统防过热的几种方案。     

太阳能热水系统的研究

本文论述了一种简单的家用太阳能热水系统的构成、工作原理；分析了其性能的影响因素；提出了一些设计步骤；可供太阳能热水系统的设计、制造的有关人员参考。     

太阳能热水系统在多层住宅设计中的应用

以杭州市某小区为例,介绍了太阳能热水系统设计的原理、技术优势和运行方式,提出了设计中需要注意的问题及具体解决方案。实践证明,该太阳能热水系统实现了太阳能在新型绿色住宅中的成功应用。     

促进风电消纳的蓄热罐运行策略

热电厂中配置蓄热罐有助于改善其调峰能力和提高风电接纳水平。鉴于蓄热罐的引入一定程度上增加了电厂调度的难度,提出了基于双线性模型的调度策略以开展热电机组与蓄热罐的协调运行。所提调度策略中采用了蓄热罐运行状态的预判方法,并重点应用了弃风率和成本增长率的技术指标,通过调整电出力以减小弃风,控制热出力以降低运行成本,并进一步考虑风电的不确定性,制定了最优调度方案。算例分析表明,所提调度策略能够高效利用蓄热罐的蓄放热能力,提高风电接纳量与优化机组成本。     

回收循环水余热的热泵供热系统热力性能分析

利用吸收式热泵回收循环水余热,能够实现能量的梯级利用。以某300MW调节抽汽式汽轮机及其供热系统为例,研究回收循环水余热的热泵供热系统的可行性及各关键部件的数学模型,计算其设计工况和变工况性能,对热泵供热方式进行了热力性能评价。结果表明,设计工况下,热泵性能系数为1.706,热泵供热方式的火用效率比传统供热方式提高了11.17个百分点,机组功率增加4.63MW;冷凝器出口热网水温度的升高使热泵性能系数下降,但热泵供热方式火用效率逐渐增加;热网返回水温的降低使热泵性能系数升高,但热泵供热方式火用效率呈先增大后减小的趋势;蒸发器出口循环水温度的升高或蒸发器内循环水温降的减小均使热泵性能系数、机组功率增加量和热泵供热方式火用效率增大。回收循环水余热的热泵供热方式具有良好的热力性能和社会效益。     

储能供热技术应用分析与探讨

储能供热技术是电网消纳富余风电、实现移峰填谷的有效手段之一。储能供热系统利用电网低谷时段的富余电力对储能供热模块进行加热储能,在系统需要热能时将其释放,从而实现能源的储存利用。以内蒙古地区某储能供热示范项目的储能供热系统为例,对储能供热设备的性能及综合效率进行分析。结果表明,储能供热模块的综合热转换效率为91.4%,供热水效果和供暖效果良好。如果在内蒙古地区推广储能供热设备,还需要考虑城市配电网的升级改造及其投资成本,地区峰谷(分时)电价政策以及系统的统一管理等问题。     

考虑供热网储热特性的电—热综合能源系统优化调度

在电—热综合能源系统中,利用电力、热力系统的互补特性可提高系统运行的灵活性,从而提升系统消纳可再生能源的能力。电力系统和热力系统通过热电联产、电制热等发生耦合,文中考虑了热力系统中供热管道传输时间延迟和热损失等热动态特性,以及用户供热需求的柔性,建立了考虑供热网储热特性的电—热综合能源系统优化调度模型。算例1以IEEE 39节点电网和26节点热网耦合系统为例进行分析,结果显示所提模型可以通过能量时间平移,优化匹配电—热综合能源系统的源、网、荷,促进可再生能源高比例消纳;算例2则以海宁市尖山新区为例,分析了含高渗透率可再生能源系统中以集中供热拓展能源终端消费的效果。     

电蓄热技术在张家口清洁供热领域的适用性研究

张家口是中国重要的清洁能源富集区之一,其清洁供热实施方案对全国具有示范作用。在介绍电蓄热技术原理的基础上,分析张家口某医院电蓄热式清洁供热改造工程的几种方案,并计算得出固体电蓄热方案具有良好的经济性;建议张家口应用互联网+电蓄热技术优化集中式和分布式清洁供暖实施方案,该方案可显著提高清洁能源消纳水平,对于实际工程的实施具有较大的参考价值。     

油田储水罐自动放水装置的研制

储水罐是油田油水井冲砂作业中用到的重要装置,作用是配合沉砂罐将经过沉砂后的污油污水经过连通管线加以储存,避免污油污水污染井场。实际作业中要根据管线压力开关连通储水罐的阀门。现场作业中若依赖人力,费时费力。本文叙述的储水罐自动放水装置,可根据系统压力自动开关阀门,达到了既能节省人力又安全作业的目的,具有一定的推广应用价值。     

基于PLC和HMI的高校宿舍太阳能热水工程控制系统设计

提出了基于PLC和HMI的太阳能热水工程控制方案,能有效利用太阳能集热阵列吸收的热量,选用Delta DVP-32ES为核心控制器,以DOP-07S415触摸屏作为人机界面设计了硬件电路和软件系统。工程应用表明,方案运行稳定、节能效果显著、智能化程度高,在太阳能热水工程的控制应用中具体很大的推广价值。     

促进风电消纳的需求响应与储热CHP联合优化模型

传统调度方式下系统调峰能力不足,风电弃风严重。先采用需求侧管理调控负荷的方法削峰填谷、降低负荷谷时段风电弃风,再在需求响应的引导下,通过对热电联产机组(CHP,combined heat and power)处储热环节的控制,解耦以热定电刚性约束,增强系统调峰能力。以系统煤耗量最小为优化目标,构建了包含需求响应、储热的电热联合优化调度模型。算例采用粒子群算法进行优化求解,模拟结果表明:本方法既能有效减少风电弃风,又能降低系统煤耗。