利用率40%的太阳能热化学制氢技术

太阳能热化学制氢技术(solar thermochemical hydrogen,STCH)提供了一种完全无排放的替代品,因为它完全依靠可再生太阳能来驱动氢气生产。

区域太阳能供暖集中式与分散式组合蓄热系统运行性能分析

针对传统太阳能供暖仅集中蓄热系统运行温度高造成集热效率低以及热损失大等问题,提出区域太阳能供暖集中式与分散式组合蓄热系统,建立组合蓄热系统的数学物理模型,利用Matlab平台编写组合蓄热系统模拟仿真程序,并将系统与区域太阳能供暖集中式蓄热系统对比。结果表明:相较于集中式蓄热系统,组合蓄热系统在西宁地区的太阳能保证率提高约36%,且逐月太阳能供热量更稳定;组合蓄热系统总集热效率提高约10%;组合蓄热系统的运行温度降低,其中集中埋地蓄热水体平均温度相较于集中式蓄热系统全年平均降低约17℃,热力管网平均温度全年平均降低约27℃;组合蓄热系统总热损失减少2.23TJ,其中热力管网热损失仅为集中式蓄热系统的39%。

太阳能被动式通风与建筑相变蓄热耦合技术研究进展

太阳能被动式通风(Solar Passive Ventilation,SPV)技术与建筑相变蓄热(Building Phase Change Heat Storage,BPCHS)技术是当前建筑节能的有效策略,两者有机结合能够显著提高太阳能利用效率、降低建筑能耗与改善室内热环境。通过对国内外有关文献调研分析,概述了太阳能被动式通风与建筑相变蓄热技术各自原理与分类,同时阐述了技术特点及其研究进展。基于太阳能被动式通风与相变蓄热在建筑应用的现状,论述了相变蓄热强化太阳能被动式通风原理及其有机耦合形式,包括相变Trombe墙、相变烟囱、相变通风屋顶等多种结合方式。此外,为了有效反映被动式通风特征与相变蓄热耦合流动-传热过程,系统总结了通风数值模型、相变蓄热求解模型以及耦合系统模型与相关实验研究。概括了太阳能被动式通风与建筑相变蓄热耦合(SPV-BPCHS)技术关键影响因素及其评价指标,指出了其对建筑室内热环境影响特性。调研结果表明,SPV-BPCHS技术能有效降低建筑能源消耗、提高太阳能建筑利用率和改善室内热环境效果,但仍应加强对高效低碳材料的研究及耦合技术稳定性研究,同时该耦合技术实验可行性也需要进一步验证。将为提高太阳能利用率和建筑室内环境耦合强化提供新的技术途径。

沙漠戈壁光伏产业太阳能利用率研究——以甘肃河西走廊为例

基于对甘肃河西走廊沙漠戈壁5个典型地市已建光伏基地光电转化量、该区荒漠植物生物量及盖度的调查,研究得出光伏年均太阳能利用率为5.536%,是荒漠植物年均太阳能利用率0.035%的158.17倍,且光伏太阳能利用率在5个典型地市间相对荒漠植物太阳能利用率的变化幅度更小,具有一定的稳定性;光伏太阳能利用率最主要的外界影响因素为太阳辐射,其次还与光伏基地下垫面介质有关。综上,沙漠戈壁光伏产业太阳能利用率的相对高效性和稳定性,在区域环境生态建设领域具有重要而深远的学术研究价值。

复合储能对提升太阳能利用率的仿真研究

针对太阳能分布式微网输出功率间歇性及不可控性的应用瓶颈,提出了将多种储能形式(储电、储冷、储热等)高效集成应用的多能态复合储能技术,以实现可再生能源供给和用户多样化能源消费需求之间的高效调控。为了确定复合储能系统的容量和功率等级,利用MATLAB等软件建立了太阳能分布式微网系统的数学模型。该模型可通过输入地区和日期对太阳能逐时辐射强度、光伏发电和光热产热的能量进行仿真计算。以广州某宾馆为例,计算了夏季太阳能分布式微网的输出,并与用户多种能源负荷进行了对比分析,为多能态复合储能系统应用提供了数据基础。建立了节能与经济2方面的评价指标,对太阳能分布式微网进行了优化分析,结果表明,利用复合储能在综合提高微网系统节能率的同时,减少了系统的投资回收期。为可再生能源的应用发展提供了有益探索和尝试。

太阳能雾化脱盐系统热能利用率的研究

在构建太阳能雾化脱盐系统的基础上对该系统处理浓盐水的热能利用率进行了研究,考察了辐照值、空气流量、气水比等因素对系统热能利用率的影响。结果表明,系统的热能利用率随着辐照值的升高呈现减小趋势,随着气水比、空气流量的增大呈现先增大后减小的趋势。系统的热能利用率与空气流量存在二次抛物线关系。

塔式太阳能电站聚光镜场的土地利用率研究

塔式太阳能热发电站的聚光镜场大多是由按一定规律排列的矩形定日镜组成,在相邻定日镜间无机械碰撞的情况下,聚光镜场的最大土地利用率仅为58%。文章提出了选用规则交错排列的聚光镜场布置方案,建立不同形状定日镜的土地利用模型,并计算出不同情况下的最大土地利用率。通过仿真得出,矩形定日镜和六边形定日镜在一定长宽比时可获得最大土地利用率,其中六边形定日镜的土地利用率最高,约为100%。

太阳能保证率对热水系统经济性的影响分析

为减小空气源热泵辅助太阳能热水系统经济性评价的偏差,基于不同月份太阳能保证率变化这一特性,并采用费用年值为评价目标,研究了太阳能保证率对空气源热泵辅助太阳能热水系统经济性的影响,并应用到实际工程案例中。结果表明:太阳能保证率是空气源热泵辅助太阳能热水系统经济评价中的一个重要参数,使用设计阶段选取的单一太阳能保证率作为参数对系统进行经济性评价时,与考虑各月份太阳能保证率变化的计算结果有较大偏差,年能耗费用偏差达9.43%,系统费用年值偏差达5.16%。提出的计算方法贴合工程实际运行情况,有利于提高空气源热泵辅助太阳能热水系统运行经济性分析的准确性,且对类似项目的设计具有一定指导意义。

太阳能热水系统节能率与设计参数的探讨

太阳能热水系统的能耗主要为辅热系统的能耗,其节能率与系统设计保证率呈正相关。通过分析太阳辐照量与生活热水耗热量的关系可知,选取节能率变化曲线偏离点处的太阳能保证率可避免出现热量浪费和一次投资过大,保证较高的经济效益。选取了长沙地区的3种典型的设置集中热水供应系统的建筑进行分析,依据长沙地区的气象参数和此三类建筑生活热水耗热量的变化特征,得出各自节能率变化曲线偏离点处的太阳能保证率的取值。同时,根据公式计算了长沙地区平板型太阳能集热器的年平均集热效率;推导了q_(rid)值的计算方法并推荐了在长沙地区的取值。

碟式光热太阳能电站聚光器利用率分析

采用光线追迹法,建立矩形阵列布置下碟式光热太阳能电站聚光器任意时刻空间状态数学模型和聚光器利用率动态模型,通过算例验证模型的正确性,分析阵列中任意聚光器不同时刻的采光遮挡特性,探讨布置参数对聚光器利用率的影响。结果表明:电站阵列布置夹角和布置间距是影响聚光器利用率的主要因素,布置夹角的取值对聚光器利用率影响显著,增大布置间距只能在一定程度上提高聚光器的利用率,且利用率随间距的进一步增大其效果趋于不明显。

提高日光温室太阳能利用率的措施

根据天文学，气象学，地理学的基本原理，在实验的基础上提出了日光温室提高太阳能利用率的措施。

济南太阳能热利用率分析

收集整理了济南太阳能辐射数据,分析计算得到了包括采暖季每日太阳能逐时辐射强度、日辐射量及阶段辐射量等系列参数,计算得到的太阳能逐时辐射可利用率及保证率,为太阳能建筑热利用提供了基础数据。

用生物量法对植物群体太阳能利用率的初步估算

大量研究表明,光合作用固定的能量约有1/3被呼吸作用所释放,因此净固定和贮存在植物体内的能量只有光合作用利用的能量2/3左右,这些能量用于植物生物量的积累和增长上。没有减去呼吸作用能量消耗的光合产物称为植物的总生产;减去呼吸作用能量消耗后净余的光合产物称为植物的净生产。净光合产物所固定和贮存的太阳能占投射到植物上太阳能的百分率,称为植物太阳能利用率。由于各地投射到地面的太阳能量均可从气象台站太阳辐射观测资料获得。

基于交互正交试验的热水系统太阳能保证率影响因素研究

为研究太阳能热水系统(SHWS)关键参数及其交互作用对系统性能的影响程度,建立完整的太阳能热水系统模型,采用正交试验法,以太阳能保证率为目标参数,选取集热倾角、集热面积、水箱容积和循环流量为影响因素,通过极差分析和方差分析研究各因素及其交互作用对太阳能保证率的影响程度。研究结果表明,在实际太阳能热水系统设计与优化时,应着重考虑所选4个关键参数和水箱容积与循环流量的交互作用,可以不考虑集热面积与水箱容积的交互作用。可为太阳能热水系统的优化设计提供依据。

利用地源热泵提高太阳能利用率的探讨

通过太阳能采暖系统、地源热泵系统与高利用率太阳能耦合地源热泵系统比较,分析采用地源热泵提高太阳能利用率的可行性。利用地源热泵将太阳能热水有效利用的最低温度由40℃降低至9℃,最大限度利用太阳能,减少电能损耗,具有节能优势。根据系统特性,调整太阳能热水设计温度,提高蒸发器进水温度,增强热泵机组制热性能。太阳能系统采用低温供水,提高集热器瞬时效率和太阳能保证率。高利用率太阳能耦合地源热泵系统能有效解决夏季系统空晒问题,以及冬季用热量大、太阳辐照量小,夏季用热量小、太阳辐照量大的季节性不平衡问题,整个系统可常年高效稳定运行。

西北地区居住建筑太阳能采暖保证率

分析了拉萨、西安和西宁三地居住建筑在不同层数和保温要求组合条件下的采暖负荷;研究了拉萨多层居住建筑热负荷随窗墙面积比变化规律,以及单层传统民居在不同保温状况及有无附加阳光间时的热负荷.结果表明:各地的太阳辐射强度决定地区间的太阳能采暖保证率差别;太阳能采暖保证率随楼层减少、南向窗面积增大而升高.若对拉萨单层传统民居采取保温措施,并设置阳光间,可明显降低主动太阳能采暖集热器面积.

基于灰色关联改进TOPSIS法的热水系统最优太阳能保证率

为了更全面、科学地选择太阳能保证率,综合考虑经济、能效、环保、安全与维护等因素,建立多层次结构评价模型。利用基于灰色关联分析的TOPSIS排序法,以相对贴近度最小为评价标准,对不同辅助热源形式的太阳能保证率进行方案选优。结果表明,当前的经济资源条件下,不同辅助热源形式对应的最优保证率存在差异。宜选用单价与热值比相对较小的辅助热源,使最优保证率处于适中范围。该模型为实际工程的设计与评价提供了新的方法和途径。

寒区太阳能—土壤源热泵系统太阳能保证率的确定

在寒冷地区以太阳能、土壤源作为热泵的低位热源对节约能源、保护环境、开发利用新能源和可再生能源具有重大的意义。文中首次提出了土壤源热泵系统在不同的运停比下的土壤温度场恢复率 ,并以此为指标 ,衡量土壤源热泵在各种不同运停比下土壤温度场的恢复程度 ,确定土壤源热泵的最佳运停比及太阳能保证率 。

太阳能采暖有效保证率分析

现行规范给出的太阳能采暖保证率是基于连续稳定采暖,未考虑到被动得热引起的过热以及非连续采暖引起的无效用热等问题。因此不适合于间歇运行的太阳能采暖。据此提出兼顾被动有效得热和主动系统非连续供热的太阳能采暖有效保证率,并给出计算方法。通过模拟分析,得到不同地区太阳能有效保证率的取值范围。相比于传统的太阳能保证率,在不同建筑热需求下,太阳能采暖有效保证率均有不同程度的提升,可实现有限太阳能资源最大化利用。