村镇建筑太阳能综合利用关键技术研究

<正>一、立项背景村镇能源供应形势非常严峻,村镇用能已成为制约我国农村经济、社会、环境和持续发展的重要瓶颈之一,随着我国城镇化进程的快速发展,这一问题会更加突出。在我国村镇地区大力发展推广太阳能技术,可以很大程度满足村镇地区建筑用能需求,降低商品能源的使用,是重塑和优化我国村镇地区能源供应结构的重要方向。受技术和经济条件所限,目前村镇建筑太阳能应用水平还较低,多局限于太阳能热水器的使用。因此,有效降低太阳能的转化和储存成本,提高技术可靠性,推动在村镇建筑中推广和应用太阳能利用技术,以代替煤炭、电力等商品能源,具有巨大的节能潜力。     

居住建筑外墙热阻测试技术研究与应用

创新性使用了一套便捷式现场检测装置针对建筑围护结构热工性能进行现场检测.通过理论计算和现场实测的结果对比分析以验证本装置检测的准确性.进一步应用本装置检测不同墙体住宅建筑的外墙体热阻,并对其结果进行对比分析,以此来评价其节能效果,以供选择和研究更为节能的墙体新型材料,使建筑围护结构的热工性能达到国家标准提出的节能65％...     

采用绝对反应速率理论研究油页岩半焦与玉米秸秆混烧反应机制

在Pyris-1 TGA热重分析仪上进行了桦甸油页岩半焦和当地玉米秸秆不同掺混比例的燃烧实验,对各样品的混烧反应机制进行了理论研究.基于TG-DTG燃烧失重曲线,整个燃烧过程可分为燃烧低温段、过渡段、高温段3个阶段.不同燃烧段中样品的燃烧释放性指数随着玉米秸秆掺入比例的增加呈现增大趋势,结果表明燃烧低温段的燃烧释放性指数为最大.应用绝对反应速率理论,对各样品不同燃烧段的活化焓和活化熵进行计算.结果表明随着玉米秸秆掺入比例的增加,各样品过渡段和高温段的活化焓值均高于低温段;各样品的熵值在3个燃烧阶段依次降低.综合各燃烧特性参数,发现随着玉米秸秆掺入比例的增加,燃烧反应加剧,燃烧反应段前移,明显改善桦甸油页岩半焦的燃烧特性.     

汪清油页岩燃烧动力学模型

采用热重分析仪(thermogravimetric analysis,TGA)进行了汪清油页岩在升温速率为50 K/min下的燃烧热分析实验,并利用热重峰值分析进行油页岩燃烧动力学研究。该方法借助热重谱峰上几个特征点的数据来确定动力学参数。根据油页岩燃烧热重TG/DTG(thermogravimetry/differential thermogravimetry)曲线的特点,即在TG曲线上会发生曲率的明显改变,表现在DTG曲线上则为明显的"肩"或者"峰",从而得出整个燃烧过程是由多个阶段组成的,因此利用高斯多峰拟合法简单有效地将实验DTG曲线复杂峰分离成为多个高斯函数峰,把油页岩的燃烧过程分解为不同阶段,并利用峰值分析法对每个反应阶段分别进行建模,最后利用峰值分析法与高斯峰拟合法求解了该油页岩的燃烧动力学参数:活化能E,指前因子A与反应级数n,并通过各个反应阶段的叠加得到了油页岩分阶段燃烧动力学模型。结果表明,模拟结果与实验结果吻合很好。     

印尼油砂热解动力学新探

印尼油砂在350～520℃区间内,热失重与铝甑含油率相吻合,因此该区间被认为是主产油阶段,对该阶段进行热解动力学分析具有普遍意义.该文基于传统的单组分全局反应模型,用等转化率法求解活化能分布,得出该模型不适用于描述具有双峰重叠特征的主产油阶段.继而先后用双组分叠加反应模型来描述该阶段,用非对称高斯多峰拟合法来分离重叠峰,在此基础上用分布活化能模型和非线性等转化率积分法相结合来计算并提升所求活化能值的可靠性.结果表明,非对称高斯法在拟合效果上优于经典的高斯法,且子峰近似遵循单一的反应机制等结论验证了双组分叠加反应模型的适用性.     

物质对油砂热解特性的影响

油砂的开采和提炼是解决当前能源紧缺的重要途径。采用X射线衍射技术（XRD）和热重分析仪（TGA）分别对油砂酸洗前后样品的矿物质组分及其热解特性进行了研究,结果表明：油砂内在矿物质主要为方解石、石英、黄铁矿和黏土矿物等。经HCl/HF酸洗后,能够脱除油砂大部分内在矿物质组分;油砂热解过程可分为两个阶段,即脱水阶段和热裂解阶段;采用Coast-Redfern积分法求解出了油砂热解过程主要阶段的动力学参数活化能和指前因子,发现酸洗后油砂样品的活化能有着不同程度的增加。研究结果为油砂的工业化提供了一定的理论基础。     

桦甸油页岩的二级萃取溶解行为

以吉林桦甸油页岩为研究对象,通过二氯甲烷、石油醚两级萃取,对油页岩原矿、两级萃余物进行SEM扫描,对二氯甲烷萃取液、石油醚萃取液进行GC/MS检测,研究桦甸油页岩在两级溶液的溶解行为以及各级萃余物表面物理形貌。结果表明,随着萃取的加深,油页岩颗粒相对光滑的片层结构逐渐消失,颗粒粒径趋于细小,表面沟壑逐渐增多,后级萃取时液固接触面积增加。二氯甲烷和石油醚对油页岩中烷烃溶出能力较强。两级萃取物组分主要由C15～C28饱和烷烃构成。溶剂萃取法可以有效地提取油页岩中一类或相似的化合物群,对研究油页岩构成及提取高经济价值成分有重要意义。     

闽南地区既有农房绿色改造技术及工程应用

从气候适应性角度分析了闽南地区农房围护结的构热工性能、室内热湿环境情况,结合当地气候、资源,针对农房因地制宜地提出了墙体、屋顶、窗户绿色改造技术及室内热湿环境提升措施,并在闽南地区的既有农房中进行了工程实践,可为气候适应性农房的建造提供参考。     

一种太阳能辅助空气源热泵设备研究

介绍了一种太阳能辅助空气源热泵设备。该设备通过渗透型空气集热器预热蒸发器侧空气,不仅可以提高热泵的能效,也可以扩大热泵的适应地域的范围。本研究采用计算机软件模拟方法研究了典型气候区室外温度对空气源热泵制热性能的影响,并现场实际测试了太阳能集热系统对室外温度的提升能力和室外温度提升前后热泵的能效系数增量,模拟计算和实际测试结果互相印证。设备对进入蒸发器的空气进行预热,经计算和实际测试证实,设备能够有效提升空气源热泵的能效达23.4%以上。设备可在成熟的空气源热泵基础上直接进行简单改装,初投资低,操作简单;设备蒸发器侧空气温度每提高1℃,机组COP增量约为0.068,效益显著。设备在当前北方地区大力推行空气源热泵供热的背景下,具有显著的应用推广价值。     

不同碱金属碳酸盐对油页岩热解的影响

以桦甸和抚顺油页岩为研究对象,采用热重-红外技术分析了碳酸盐对油页岩热解的影响。通过对比有无碳酸盐存在时油页岩样品的热重曲线、热解特性参数和红外曲线可知,碳酸盐对油页岩热解起到催化作用,且油页岩中内在碳酸盐其催化作用大于外加的碳酸盐;碱金属碳酸盐与碱金属氧化物对油页岩的作用是不等价的。分别向油页岩中加入碱金属碳酸盐K2CO3、Mg CO3、Na2CO3、Ca CO3,并分析热重曲线和红外曲线,结果显示加入碳酸盐后油页岩有机质热解失重率有不同程度的增加,在有机质热解过程中烃类和芳香族化合物浓度增加,不同碱金属碳酸盐对油页岩的催化作用效果不同;Mg CO3相比其他碱金属碳酸盐作用效果明显,且在热解开始阶段表现突出。