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...     

基于TRNSYS的蓄热水箱加热功率分层量化性能仿真分析

蓄热水箱是太阳能集热系统中的一个重要组成部分,蓄热水箱的蓄热能力直接影响整个太阳能供热系统的效用.本研究以上海地区为背景,以TRNSYS为平台搭建盘管浸没式蓄热水箱仿真系统,建立系统中的主要元件平板型集热器、蓄热水箱的数学模型,提出一种计算分层蓄热水箱所需要的辅助加热源功率的计算方法,从而更加精确量化蓄热水箱内部每层所...     

太阳能化学蓄热及其近展

太阳能热利用系统可分为三大部分:集热、蓄热和供热,如图1所示。其中,供热部分在技术上已不存在问题。对于太阳能利用的研究,开始集中于集热装置,而开展蓄热部分的研究相对较晚。目前看来,     

新型相变蓄热式太阳能集热管及热性能研究

结合太阳能真空集热管和相变蓄热材料的特点,提出了一种集热/蓄热一体化的新型相变蓄热式太阳能集热管,该集热管主要由金属-玻璃真空集热管、螺旋换热管和相变蓄热材料组成。通过室外蓄放热性能实验进行性能测试,结果表明:该新型相变蓄热式太阳能集热管集热效果良好,集热温度可达80℃以上,可很好地应用于热水供暖领域;以石蜡为相变蓄热材料,单根集热管的蓄热量可达3.25 MJ;放热过程中,有效得热量为873.6 kJ,放热损耗率为0.602;在保温性能上,温降率达1.67℃/h,保温性能待进一步提高。     

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%。     

太阳能季节蓄热采暖系统模拟分析

文中简单介绍了太阳能季节蓄热采暖系统,分析了太阳能季节蓄热采暖系统的主要设计参数,如采暖面积需求与蓄热水箱体积、集热器面积等的关系。利用TRNSYS模拟软件,对太阳能季节蓄热采暖系统进行了仿真模拟。最终得出了太阳能集热面积、房间热负荷、蓄热体积和蓄热水箱外保温层厚度与太阳能保证率的关系。     

基于太阳能集热-蓄热技术发展的吸收式制冷、供暖、供热水联供运行系统

基于太阳能集热器和热能蓄热器这一套能量转换和收集设备的基础上,为吸收式制冷、供暖、供热水提供热力驱动。系统组成包括太阳能集热蓄热部分,共用集热蓄热装置的制冷、供暖、供热水等三大功能循环系统,电路及其自动控制部分。该系统通过集热管和蓄热装置,将分散化、低品位的太阳能转换为较高品位的热能并存储起来,同时将其它形式的废热通过换热装置储存于蓄热装置内。三大循环能够按需获取热能,提高能源的利用效率。     

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.     

太阳能供暖二级水箱变容积蓄热系统能量及?分析

太阳能供暖系统中的固定容积单水箱蓄热系统,在太阳能波动供给和建筑热负荷波动需求之间存在不匹配及灵活性不足的问题.为更高效地利用太阳能,本文对二级水箱温度分层变容积蓄热太阳能供暖系统建立了MATLAB数学模型,包括集热循环、充热循环、取热循环和供热循环四部分及相应的控制策略,并运用Trnsys进行了模型验证.提出了在某时...     

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。     

平板型太阳能热水装置性能实验研究

结合浙北地区的气象条件,构建了分体承压平板型太阳能热水装置,对其性能进行实验研究。结果表明:较低的集热介质温度可保证较高的集热效率,集热介质温度为18~35℃时对应集热效率为54%~45%;太阳辐照度对装置平均效率影响不大,当辐照度平均值为620~950 W/m2时装置平均效率分布为34%~43%;蓄热水箱的最高终温可达60℃;并分析了集热介质循环方式、集热介质流量及环境因素对装置性能的影响。此研究可为太阳能热泵供暖系统的设计优化提供参考。     

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。     

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。     

蓄热型太阳能-地源热泵耦合系统设计

以所设计的新型蓄热太阳能-地源热泵耦合系统为研究对象进行了现场模拟实验,太阳能集热器具有季节性蓄热功能,蓄热水箱可在冬季高品质供暖,夏季实现高效制冷。通过实验研究和经济分析结果显示,系统中地埋管换热器和蓄热水箱间歇运行,有利于地下温度场的恢复,延长地埋管的使用寿命,提高地源热泵工作效率及使用年限,具有明显的经济效益。     

固-固相变蓄热材料在太阳能高温空气集热系统中的应用研究

为利用太阳能获得稳定持续的高温空气工质,除了有效集热外,还需要解决因太阳辐射强度变化导致输出工质温度波动的问题。在性能优良的太阳能集热系统中采用蓄热技术是解决此问题的有效途径。根据给定的设计目标,研究将固-固相变蓄热材料季戊四醇应用到太阳能集热蓄热一体化的实验装置中。实验结果表明:按集热蓄热一体化思路设计的实验装置,集热单元能够输出最高温度超过220℃的高温空气,蓄热单元能够将高温空气的温度稳定在蓄热材料的相变温度附近。并且随着蓄热管级数的增加,空气出口温度稳定的时间就越长,为利用太阳能获得稳定持续的高温热媒工质奠定了基础。     

四季型太阳能淋浴澡堂

四季型太阳能淋浴澡堂是一种综合利用再生能源和常规能源的新型卫生福利设施。它以太阳能为主,常规能源为辅,多种能源相互补充,春夏秋冬,风雨阴晴,一年四季均可满足人们洗澡淋浴的要求。这种新型淋浴装置已由我所于1986年研制成功,通过四年来不断改进和实际应用,性能良好,运行正常,取得了满意的效果,受到了群众的好评。新型淋浴澡堂由集热、蓄热、供热、辅助能源、淋浴室、更衣室和供水、供电设备等几部分组成。集热部分采用平板型和聚光型相结合的太阳能热水器,环境供热部分是被动式太阳房和普通水暖系统,在集热和供热之间设有蓄热装置,辅助热源则是为阴雨天     

一种新型多级满液型蒸发回热式太阳能海水淡化系统研究

设计了一种结构新颖的小型多级满液型蒸发回热式太阳能海水淡化系统,整个系统共有14个单元,分为7级,第1级由8个单元组成,每个单元包括CPC、全玻璃真空集热管、热管及海水箱;从第2级开始,每个单元加装回热管构成集热/蒸发/冷凝三位一体单元。系统运行在正压和常压状态,使用逐级降温回热法来加强蒸汽凝结潜热的回收利用,并通过实验研究天气条件及辐照度对该系统制水性能和热效率的影响。实验结果显示,本装置冬季单位集热面积的制水率最高可达1.5kg/(h·m~2),制水性能系数最高可达3.4,综合系数最高可达1.3,系统整体各项性能均较优异。     

调光蓄热式CPC装置的性能研究

为了对进入室内的光线和热量进行自动控制,文章设计出了一种调光蓄热式CPC装置,该装置主要由复合抛物面聚光器(CPC)、热管、水箱组成。模拟和实验结果表明:正午时段,当太阳光线垂直或接近垂直入射时,光线透过率较小,清晨和傍晚时段,当太阳光线倾斜入射时,光线透过率较大;调光蓄热式CPC装置能够自动控制进入室内的光线,当太阳光线的入射角小于20°时(对应的时段为11:00-13:00),该装置基本上能够对太阳直射光线进行全部遮挡,当太阳光线的入射角大于40°时,直射光线基本上能够全部透过该装置;调光蓄热式CPC装置光照度透过率的实验值与模拟值随时间的变化趋势大体一致,但数值上存在一定的偏差,这主要是由于在模拟过程中没有考虑散射辐射;调光蓄热式CPC装置的光照度透过率为17%~47%,辐照度透过率为20%~42%,这表明该装置在实际应用中具有较好的调节效果;在北京室外平均温度为-8℃的条件下,调光蓄热式CPC装置可以将储热水箱的温度维持在14℃左右,这表明该装置可以将过剩的太阳能收集并存储起来。     

专利信息

太阳能集热水箱//相变式太阳能集热装置//一种条状复合曲线太阳能反射板     

低谷电蓄热和太阳能结合的供热控制系统设计与实现

设计一种低谷电蓄热为主、太阳能集热为辅的供热系统。通过PLC为核心的控制系统,对系统各部分温度及部件工作状态监测结果和预设参数进行对比,控制调节蓄热装置、循环泵、电磁阀等实现供热温度控制,为用户提供更经济的供热方案。