太阳能吸收压缩制冷与真空膜除湿耦合系统性能优化

对于太阳能吸收式制冷系统,很难产生较低温的冷冻水用于除湿和冷却,并且面临间歇性的问题。提出了一种新型的温湿度独立控制系统(SACV),该系统集成了太阳能吸收式制冷(SSAR)子系统、蒸汽压缩制冷(VCR)子系统和真空膜除湿(VMD)子系统。VMD子系统和VCR子系统分别解决了除湿困难和全天候制冷问题。建立并验证了热力学数学模型,分析了集热器面积和热水流量对集热器出口热水温度的影响,以及对集热器、SSAR子系统和SACV系统性能的影响,并对SSAR子系统和SACV系统进行了性能优化。结果表明,集热器出口热水温度的增加,使得SSAR子系统存在最佳性能;通过变化热水流量来改变集热器出口热水温度,使得SACV系统存在最佳性能。集热器面积增加73.7%,SSAR子系统性能到达最佳,提升了0.24%,制冷量增长69.64%,同时SACV系统性能提升4.71%,耗功量减少36.18%,但系统成本增加,因此,需要综合考虑系统性能和经济效益。

吨水耗电量在太阳能空气源热泵热水系统的应用

随着建设绿色低碳校园的理念提出,太阳能空气源热泵技术在高校得到了广泛应用。为了更好地分析和评价太阳能空气源热泵热水系统的节能降碳效果,以某高校宿舍楼为研究对象,设计了并联式太阳能空气源热泵(SC-ASHP)热水系统,分析了该系统的年实际运行情况,并与单一热泵(ASHP)热水系统的运行情况进行了对比研究。结果表明:该高校宿舍楼典型用水高峰期在18:00-22:00时,这有利于并联式太阳能空气源热泵热水系统在白天利用太阳能加热水箱,剩余不足部分由热泵进行补热。吨水耗电量可作为评价该热水系统运行效果的关键参数,并联式太阳能空气源热泵热水系统吨水耗电量y随环境温度T_a升高在逐渐降低,随进水温度T_(in)升高先减小后增大。在T_a和T_(in)都是11.5℃时,系统吨水耗电量达到最小值,这是因为当T_(in)>11.5℃时,不利于热泵凝汽器放热,热泵效率降低,热水系统吨水耗电量随之增大。并联式太阳能空气源热泵热水系统吨水耗电量整体低于单一热泵热水系统,其中热泵对系统吨水耗电量的影响最大。并联式太阳能空气源热泵热水系统比单一热泵热水系统年平均节省电量为4.18万kW·h,年平均降低CO_(2)间接排放量为41.67 tCO_(2),具有明显的节能降碳效果。

太阳能热水系统在住宅建筑节能减碳中的应用研究

城镇化的推进促使能源消耗日益增加,节能环保越来越受到重视,针对住宅建筑给排水系统的要求也进一步提升。热水系统在给排水系统中发挥着关键作用,但其也是住宅建筑中能耗较高的一部分,因此,合理选用热水的制备方式意义重大。太阳能属于清洁的可再生能源,便于采集,可直接开发和利用,具有较大的利用潜力,是替代传统能源、减少城乡碳排放的重要能源。以武汉市某住宅项目为例,将太阳能热水系统应用于住宅建筑的给排水系统中,从太阳能热水系统设置、碳排放量计算和经济效益3个方面对太阳能热水系统相应设计参数的取值和实际运行的经济效益进行了分析。研究结果表明:太阳能热水系统在一定程度上可以满足住宅建筑中用户的生活热水用水需求,太阳能热水系统能够节约经济成本,并且具有显著的节能成效。

光伏驱动式PV/T集热系统设计与实验研究

近年来,太阳能发展广受关注,本文提出并设计一种光伏驱动式PV/T热水集热系统,结构上以吸热板拼接小型PV板,利用光伏板产生的电能驱动循环水泵带动系统自驱动运行。其全天温度分为快速上升期、近匀速上升期、高位波动期与下降期四个部分,系统全天平均电效率可维持在10%上下,且热效率达到39.9%,综合效率68%,全天水箱升温达到32°C。经计算,系统每年可以节约73.5kWh电能,相当于节约了29.4kg的标准煤消耗同时减少近20kg碳排放,节能效果显著。

高校学生生活区太阳能热水系统设计

本文以上海海洋大学新校区大学生生活区太阳能热水系统工程为例,首先通过生活区热水需求量的要求计算了太阳能热水负荷,进而确定了集热器面积。其次介绍了主要设备的选型、系统运行方案和控制系统设计,最后通过实测燃气消耗量分析了其节能效果。分析结果表明,太阳能热水系统节能40%－56%,说明所进行的太阳能热水工程设计是成功的。本设计对其它高校大学生生活区太阳能热水系统设计具有一定的参考作用。

太阳能热水系统集热器面积与倾角的组合优化

集热器面积与倾角是太阳能热水工程设计中的重要参数。综合考虑气候、用水方式、太阳辐射和热水负荷的季节性等因素,建立完整的组合优化计算模型,在合理年太阳能保证率的前提下确定集热器面积,以年辅热量最小的原则确定与集热器面积相配的倾角,并以3个城市为例进行计算。结果表明,当太阳辐射与热水负荷变化趋势相反,最佳倾角随集热器面积增加而增大;当太阳辐射与热水负荷变化趋势相同,最佳倾角随集热器面积增加基本不变。

重庆地区夏季太阳能热水应用系统实测研究

在分析重庆地区全年4个季节的太阳能资源状况的基础上,针对资源条件较好的夏季,基于全玻璃真空集热管的太阳能热水系统,于夏季典型天气条件下测试了太阳能热水系统产热水状况(水温、水量),并分析太阳能热水系统的集热效率。研究表明,在典型夏季多云天气条件下,系统全天的集热效率可达58.4%。分析重庆地区典型气象年数据显示,夏季有33.6%的时间太阳能热水系统完全不辅助加热就能生产满足标准规定温度的热水量,有74.2%的时间不用辅助加热可满足实际的热水用水需求,夏季太阳能平均保证率可达70.4%。

太阳能热水系统生命周期评价及回收期分析

中国太阳能热水装机容量占世界总量70%左右,且85%以上采用真空管式集热器.面对国内越来越多的集中式系统,本文从运行效果、经济性及环境影响3个方面对集中式真空管和平板太阳能热水系统进行对比研究,包括清单分析、生命周期环境影响以及能源-环境-初投资回收期.结果表明,真空管式太阳能热水系统(ETSHWS)生命周期环境影响所占比例最大的是化石能源耗竭潜值,占比约为30%;而平板太阳能热水系统(FPSHWS)所占比例最大的为矿产资源耗竭潜值,约为65%.相比于生命周期集热量产生的正面环境影响,生命周期总环境影响很小.另外,两系统能源回收期不到3个月,环境回收期不到3 a,初投资回收期在8 a之内;平板式太阳热水系统能源回收期、环境回收期和初投资回收期分别为真空管式太能热水系统的1.5倍、2.7倍和1.7倍,就运行效果、环境影响和经济性而言,真空管式太阳能系统明显优于平板式太阳能系统.若以建筑60 a的使用期来计算,ETSHWS环境影响和正面环境影响均优于FPSHWS,但FPSHWS的初投资要优于ETSHWS.

基于火炕的热水供暖火墙系统供暖效果研究

将火墙式火炕与热水供暖系统相结合,在火墙燃烧室的正上方加设集热器,在房间布置散热器,利用热水循环将火墙燃烧室的部分热量转移,供给其他无炕、无火墙房间。对加设热水系统后的火炕和热水系统的热工性能及室内热环境进行了实验研究。结果表明,该供暖系统在保证火炕房间供暖条件下,能够满足无炕、无火墙房间的短期供暖要求,并且提高了火炕的热舒适性;可以燃用各种生物质燃料,从而减少农村商品能的消耗。

生活热水太阳能集热器面积的确定

生活热水太阳能集热器的设计日用水量应取平均日用水量而不是最高日用水量,平均日用水量在缺少实测资料的前提下可按现行最高日用水量的50%选取。储热水箱中的终止设计温度是所允许的最高水温,按60℃选取为宜。太阳能保证率是设计日用热水负荷中太阳能加热提供的热水比率,一般为30%～80%,太阳能资源丰富地区取高值、贫乏地区取低值。

两种集中式太阳能集热器集热效率对比研究

针对真空管式和平板式两种使用最多的太阳能集热器开展研究,选取两种系统对其效果进行实测,并对TRNSYS模拟软件的模拟结果进行验证,然后对两种集热系统在不同太阳能辐射区间进行典型日集热效率模拟,进而进行全年辐射和温度条件下进行模拟。结果显示,条件相同情况下,无论典型日还是全年平均值,平板式集热器集热效率均高于真空管式。平板式太阳能热水系统为47. 1%,而真空管式太阳能热水系统的全年平均集热效率为42. 9%;同种条件下,在有太阳辐射时,室外温度对平板式太阳能集热器集热效率有影响,但影响不大。

太阳能集热器最佳倾角确定及计算方法比较

分析福州地区典型气象年数据,表明该地区全年太阳辐射量和日照时数较大,太阳能和空气能资源较为优越。综合考虑入射太阳光余弦效应、太阳辐照量和热水负荷的变化,3种不同方法分别计算得到集热器最佳倾角,并比较分析倾角精确度及对应辅助加热量,最大限度地提高系统太阳能利用率,为实际太阳能热泵系统应用提供可靠理论支持。

太阳能热水供应的现状与发展

分析了目前在太阳能热水器上常用的集热器的性能和使用条件 ,以及目前常用的太阳能热水供应形式。提出了利用太阳能热水器预热开水炉给水 ,在采暖地区利用采暖系统作为补充热源 ,形成能源互补 。

太阳热水器与建筑结合的技术经济分析

中国太阳热水器产业有着良好的发展基础,但在进一步发展过程中存在不少问题。太阳热水系统与建筑一体化是中国太阳热水器行业发展的新契机。技术、产品、系统的开发与市场是中国太阳热水器行业发展的十分重要的关键因素。面对良好的发展环境,加强行业总协调与政策、资金的扶持,注重国内与国外两个市场,中国太阳能热水器行业必然能够实现跨越式发展。

用于房屋取暖的太阳能热转换系统卵石层热特性的实验研究(英文)

为了给房间提供热能而不消耗电力和常规能源，设计并制造了用于房屋取暖的太阳能热转换系统。该系统主要由太阳能集热器、卵石层和房间组成。太阳能集热器具有28根真空集热管，每根真空集热管的直径和长度分别为47mm和1500mm。在长4m宽2．7m的房间内铺设了150mm厚的卵石层。卵石大小为50～100mm。对由太阳能集热器热水自然循环加热的太阳能热转换系统卵石层的热特性进行了实验研究。测试了该系统不同单元的温度。结果表明，在考虑了每个测试单元热传递时间滞后的条件下，当系统的入口点和出口点的温度存在温差及卵石层和水泥地面存在温差时，该系统能够实现热能自然循环。证实了卵石层和地表面的水平温度分布均匀。卵石层储热周期为10h、放热周期为24h。以卵石层Et平均温度与户外平均温度之间的差值为依据，计算出卵石层一日内的储热量约为49MJ／d。

太阳能喷射辅助压缩制冷系统影响因素研究

为了优化太阳能喷射辅助压缩制冷系统部件匹配与控制,建立了数学模型并对模型进行了求解,研究了喷射器喷嘴喉部与混合室的面积比、太阳能集热面积及蓄热水箱容积对系统性能与运行特性的影响。结果表明:喷射器喷嘴喉部与混合室的面积比及太阳能集热面积是影响系统性能与运行特性的重要因素,存在最佳喷嘴喉部与混合室面积比和制冷系统与太阳能集热器面积间的最佳匹配;蓄热水箱容积对系统全天制冷量影响不明显,但对系统的节能效率和运行特性具有一定的影响,且容积越大节能率越高。

两个典型太阳能热水系统工程实际运行效果分析

目前对太阳能热水系统的技术性和经济性分析多在理论层面上,实际的运行数据很少,而太阳能热水供应属于"望天收",真实的天气情况很难用理论分析方法模拟,其理论计算具有一定的缺陷性。通过两个建有全天候24h监控系统的太阳能热水系统工程,真实地反映了太阳能热水系统使用中的参数变化,分析了理论计算与实际数据的差别,为太阳能热水系统的设计提供了实践依据。

虹吸式真空管太阳能热水器热性能研究

研制了一种虹吸式高效真空管太阳能热水器 .该热水器具有热效率高、散热系数小、全年使用时间长、四季有用热能获得量基本均衡的特点 ,提高了热水器的有效热转移因子 .集热管下面专门设计的聚光反射板 ,与水箱上的平面反光镜面一起最大限度提高了正午前后的效率 ,使瞬时效率在一天内基本不变 .与普通真空管太阳能热水器相比 ,日效率可提高 1 5%以上 .

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。研究结果表明,在RVA为50~150 L/m^(2)的条件下,赤峰地区的太阳能热水采暖系统可获得较为理想的集热效率。研究结果可为严寒C区太阳能热水采暖系统的设计提供参考。

济南市高层住宅太阳能热水系统设计研究

具有高绿地率、高容积率等特点的高层住宅将是大中城市今后主要的住宅类型。在高层住宅中利用好太阳能是对我国建设低碳绿色城市的号召最有力的响应。该文以济南为例,提出适宜于高层住宅的太阳能热水系统和一体化设计方案,对扩大太阳能热水系统的使用范围,倡导发展绿色住宅建筑都有着积极的意义。