空气源热泵辅助太阳能集中生活热水系统分析

双碳目标下,二氧化碳排放量成为评价系统环保性的一个重要指标。文章分析了集中生活热水系统中太阳能与空气源热泵常用组合形式的优缺点及控制逻辑,得出空气源热泵辅助太阳能制备热媒的系统适用于改造项目,新建项目建议优先选用空气源热泵辅助太阳能制备热水。结果表明,太阳能和空气源热泵二者供热比例相当,各占总供热量的46%,电加热占总供热量的8%;与传统燃气锅炉热水系统相比,空气源热泵辅助太阳能制备热水系统减碳19.1%,环保效益明显。

太阳能辅助燃煤发电系统性能的[火用]方法分析

基于分析理论,建立了太阳能辅助燃煤发电系统性能分析评价模型,并以太阳能辅助某330 MW亚临界燃煤机组为例,对该辅助发电系统在燃煤节省型和功率增大型两种运行模式下的性能进行分析,结果表明,辅助发电系统在两种运行模式下其性能均优于单纯燃煤机组,且燃煤节省型辅助发电系统性能优于功率增大型。在此基础上,分别以设备的损、效率与损系数为指标,对燃煤节省型辅助发电系统与单纯燃煤机组的设备耗散状况展开研究,揭示系统的能量损失分布规律,结果表明,太阳能这一辅助能源引入单纯燃煤机组,使设备总损由448.95 MW减少为435.15 MW、总损系数由57.76%减少为56.49%;单纯燃煤机组引入太阳能,削弱了能量在利用过程中的贬值,使系统对能量的利用效果得到改善,同时也表明了用分析方法对设备性能进行分析更有意义。

太阳能辅助燃煤发电系统单耗模型及参数敏感性分析

为研究太阳能引入对燃煤发电系统热力性能的影响,从单耗分析理论出发,建立太阳能辅助燃煤发电系统的单耗模型,对单纯燃煤机组和不同集成方式下的太阳能辅助燃煤发电系统的燃料单耗及成本单耗进行对比分析。结果表明:太阳能替代1段抽汽的辅助发电系统的燃料单耗及成本单耗均最低,分别为284.27 g/k Wh和0.38$/k Wh。在此基础上,以单耗性能最优的集成方案为例,对太阳直射辐射强度(DNI)、集热面积、油水换热温差、煤炭价格、集热器价格等关键因素对辅助发电系统燃料单耗及成本单耗的影响进行分析。

不同类型太阳能辅助三联供系统的评价与案例分析

为了研究太阳能光热辅助三联供系统(ST-CCHP)、太阳能光伏辅助三联供系统(PV-CCHP)、太阳能光伏光热辅助三联供系统(PVT-CCHP)在4种配置方案下,分别以电定热(FEL)和热定电(FTL)运行模式运行时,各项评价指标的变化规律,建立了热力学、经济性、环境性3项评价指标,以综合性能指标最高为目标函数进行优化。结果表明,在同一配置方案及运行模式下PVT-CCHP系统仅能保持一次能源节约率最高,年度总成本节约率、CO2减排率、综合性能并不始终优于ST-CCHP、PV-CCHP系统。ST-CCHP系统一次能源节约率、CO2减排率、综合性能则维持在最低水平。

基于有限时间热力学的太阳能辅助燃煤发电系统集成理论分析

为研究有限时间内热力系统换热量与热源温度对系统性能的影响及太阳能辅助燃煤发电系统集成的理论基础,对有限时间热力系统中热机输出功率和效率与循环参数的关系表达式进行了改进,并结合太阳能辅助燃煤系统案例讨论了各参数的意义及其对系统性能的影响,为系统参数的调整方向提供参考。结果表明,500和1000MW燃煤发电机组在系统设计上比较合理,输出效率都在C-A效率与理想循环效率之间,集成后的系统效率有所降低,1000MW集成系统在节煤模式下系统性能恶化,效率低于C-A效率,需要对系统过程进行改进。200MW燃煤发电系统在集成前后效率都低于C-A效率,表明系统过程需要较大改进。

太阳能辅助地埋管地源热泵系统的研究现状及展望

为解决采用地埋管地源热泵系统作为严寒地区建筑供能节能改造方案导致的土壤冷堆积问题,将太阳能集热系统与地埋管地源热泵系统耦合供能技术的研究成为目前解决土温失衡的优选方案之一。通过对太阳能耦合地埋管地源热泵系统的研究现状进行综述,分析了该系统中各主要部件之间的耦合传热机理以及该系统运行方案的优化措施,并结合实际工程讨论其经济适用性。最后对太阳能辅助地埋管地源热泵系统在严寒地区推广应用中急需解决的关键技术问题以及未来研究方向进行展望。

塔式太阳能辅助超超临界燃煤电站耦合方案研究

为了充分的利用塔式太阳能集热场的能量,提出将塔式太阳能集热场与超超临界燃煤机组耦合的新型发电系统。太阳能可取代的锅炉受热面为省煤器段、低温过热段、一次再热器蒸汽低温段,结合能量梯级利用原理,提出4种耦合方案,通过Ebsilon热力系统仿真软件进行建模和分析。对于使用二代熔融盐的塔式太阳能热电站与超超临界参数燃煤机组的耦合方案进行研究比较,结果表明:使用太阳能的热量加热锅炉尾部烟道受热面内流经的工质最适宜。同时,集热场中的熔融盐给水换热器与省煤器并联、熔融盐蒸汽换热器与一次低温再热器并联的效果最好。相较于原机组,可提高1.98%的机组热效率和1.7%的机组效率,并降低9.41g/(kW·h)的机组供电标准煤耗率。

上海地区太阳能辅助热泵系统供暖特性研究

针对长三角地区冬季利用房间空调器等传统采暖方式人体舒适性差、系统能耗高的问题,课题组提出一套太阳能辅助热泵供暖系统,并在上海地区完成搭建测试。依据计算得到的被测房间热负荷完成设备选型,通过并联方式将太阳能集热器和热泵组块连接,选择地暖盘管为室内换热末端;通过在房间内垂直布置温度测点判断温度均匀性,并引入预测平均评价(PMV)和预期不满意百分比(PPD)作为判断房间人体热舒适度依据;在不同天气条件下选择不同运行模式对比系统能效。实验结果表明:该系统可为用户提供良好的热舒适环境,且相较于其他供暖方式更节能、经济和环保。太阳能辅助热泵供暖系统在在长三角地区有可行性和推广价值。

300MW太阳能辅助发电系统经济性研究

为确定光煤互补系统中太阳能辅助发电系统的适配容量,通过计算得到在不同光热流量占比下光煤互补系统的全厂热耗量,对2个热源耦合输入系统进行定量分析,计算耦合及解耦后运行时的双源输入焓,确定互补方案下不同运行模式下光热辅助系统的发电热耗量及其储热系统所需的熔融盐需求量,通过Ebsilon软件仿真模拟得到不同光热流量占比中,与互补系统解耦运行后的单一太阳能辅助发电系统的估计最大装机容量为16.965 MW,最后得到互补系统在节煤型方案3种工况运行下所能达到的节煤量。

太阳能辅助燃煤发电系统的瞬态特性研究

利用太阳能辅助燃煤发电并预热燃煤电厂给水是一种高效、经济的太阳能热利用方式,以太阳能辅助燃煤发电系统为研究对象,对系统的主要子系统进行模型建立,并对不同负荷下的互补发电系统进行瞬态模型研究,基于年性能进行了蓄热量的优化研究。研究表明,当太阳能热刚好替代全部高压加热器时,太阳能热电转化效率最高。

车辆太阳能辅助供电系统

为了更加有效地对传统车辆的供电设备进行监测,设计了一种太阳能辅助供电系统。以STC89C52RC单片机作为控制核心,搭建了系统硬件及其相应的控制电路。系统通过实时监测蓄电池电压状态判定电机工作状态,必要时系统启动以保证汽车一定的续驶里程;同时对太阳能蓄电池的充放电进行科学管理,防止过度充放电,保证蓄电池的使用寿命。该系统对于供电系统使用安全性的实时监测具有很好的指导作用,在传统车辆及新能源车辆上都具有良好的推广价值。

太阳能辅助地源热泵技术经济分析

太阳能系统与地源热泵系统联合供暖(制冷)利用两种可再生能源的优点,弥补各自不足,提高热泵系统的COP值。使用太阳能辅助地源热泵系统可节省初投资以及运行费用。

一种太阳能热辅助溴化锂吸收式制冷机组空调系统的应用研究

为了利用“太阳能+”多能互补清洁供热项目夏季产生的热量,设计增加了一套可提供工业用低压蒸汽的系统和一套太阳能热辅助溴化锂吸收式制冷机组空调系统,可同时实现夏季制冷和生产蒸汽;监测了四个典型天气条件下太阳能热辅助溴化锂吸收式制冷机组空调系统的运行数据;提出了太阳能贡献率、节煤量、CO2减排量的计算方法。

太阳能辅助燃煤发电技术经济分析

太阳能与燃煤互补发电方式是近年来大规模太阳能热利用的发展方向之一。以槽式太阳能集热系统辅助某330MW燃煤机组替代高加回热抽汽加热给水的互补发电系统为例,对功率不变型互补发电系统的设计点热力性能及年热力性能进行了分析。结果表明,太阳能辅助发电系统的年光电转换效率可达到20.41%,高于单纯槽式太阳能热发电方式。在此基础上,以内部收益率(internal rate of return,IRR)作为评价指标,运用技术经济的基本原理对太阳能辅助燃煤机组互补发电系统的经济性能及其主要影响因素进行了定量的分析评价,得到了太阳能上网电价、集热器造价、燃料成本等关键因素对内部收益率的影响。

太阳能辅助燃煤发电系统的储热量优化研究

用太阳能辅助燃煤发电并预热燃煤电厂给水是一种高效、经济的太阳能热利用方式。本文以太阳能辅助燃煤发电系统为研究对象,通过对系统的主要子系统进行模型仿真,证明通过设置储热系统可以提升互补发电系统的年太阳能光电转化效率稳定性。配置0.5h蓄热量时,互补发电系统的经济性最优,所对应的标准化发电成本和集热面积分别为:0.0629$/kWh和1.413×105m2(100%负荷)、0.0654$/kWh和9.42×104m2(75%负荷)以及0.0730$/kWh和5.89×104m2(50%负荷)。

北方典型农村住宅太阳能辅助采暖优化设计

为解决北方农村住宅冬季室内温度低、采暖能耗高的问题,以辽宁省宽甸县的典型农村住宅为研究对象,利用建筑能耗模拟软件DeST建立原农宅结构模型。通过正交试验对农宅的建筑结构及保温措施进行优化,并设计了太阳能辅助采暖系统。结果表明:优化后建筑比原农宅单位面积热负荷降低38.41%;采用太阳能热水系统和生物质采暖系统共同向建筑供热,当太阳能热水系统的供热量和生物质采暖炉的供热量分别为建筑采暖总需热量的25%和75%时,经济性最佳。太阳能热水辅助供暖方案每年冬季可节能11768.85 MJ。

家用太阳能热电联供系统运行模式研究

提出了由城市电网夜间低谷电价蓄电储能、太阳能蓄电储能与家用空气源热泵辅助太阳能热水系统集成的家用太阳能热电联供系统。对该集成系统的运行模式进行了研究,并分析了集成系统的优越性。通过对典型地区集成系统的设计计算,总结得到了不同地区应用该集成系统时,系统设计的一般方法,为我国其它地区应用该集成系统提供参考。

太阳能空气源热泵的发展前景

太阳能-空气源热泵的应用可以弥补单独使用空气源热泵的不足,具有广阔的应用前景。太阳能-空气源热泵也会存在一些问题,这就引导我们做进一步的研究。

基于CFD方法的温室散热系统结构优化模拟研究

为保证温室作物在北方寒冷季节正常生长,在温室中设置了太阳能墙体辅助加温系统,而散热系统是加温系统的重要组成部分。为研究影响散热系统性能主要结构参数的主要因素,简化模型并选取该散热系统的管径、管间距、流体温度为研究对象,各采用3个水平参数,采用正交法进行实验,基于CFD进行数值模拟,初始条件为：内部温度10℃,外界空气温度-15℃,2m深土壤温度13℃。结果表明,1土壤500mm深处温室地温变化不明显,气温和土壤表面温度变化比较大;2加温之后90min内温度急剧上升,随后的30min内温度呈缓慢上升趋势,温度场逐渐均匀,温度大约提高了6℃,与不加温温室相比空气温度提高了5～6℃,土壤温度提高了3℃左右;3在选用同样管数条件下,影响室内温度的主次顺序为：温度、管间距、管径,最佳结构参数确定为管径22mm、管间距200mm。

复合地源热泵系统冬季供暖运行实验研究

介绍了地源热泵在冬季运行供暖的实验研究,具体分析了长期连续运行时土壤温度的变化规律,热泵机组系统的COP变化情况,以及太阳能辅助系统与地源热泵系统联合运行时土壤温度的变化规律,热泵机组系统的COP变化情况。试验数据表明了增加太阳能辅助地源热泵系统后,显著地提高了冷凝器出口温度和室内温度,有效地提高了热负荷,增加了供热面积。总结出了本地区地源热泵系统的一般运行规律。