不同用能模式对太阳能-空气源热泵互补供热系统的影响研究

太阳能-空气源热泵互补供热系统在农村地区得到了应用,而农村人员的用能模式与城市居民具有较大差异。为定量探讨不同用能模式对系统的影响,以全生命周期费用和碳排放量为目标函数,利用TRNSYS软件构建了系统仿真优化模型,优化了不同用能模式下的系统设备容量,定量评价了不同用能模式下的系统COP、太阳能保证率、全生命周期费用和碳排放量。结果表明,与固定室温模式相比,采用动态室温控制模式下的集热器面积和水箱体积明显减少,而用能模式的不同对系统碳排放量的影响最大。研究成果揭示了不同用能模式对太阳能-空气源热泵互补供热系统的显著影响,可为今后农村地区系统的应用及优化研究提供参考依据。

太阳能耦合空气源热泵热水系统在风电场的应用

结合闽清上莲风电场工程实例,阐述太阳能耦合空气源热泵热水系统的设计方案、运行模式和系统节能效益分析。通过理论计算及节能效益分析,表明选用太阳能耦合空气源热泵用于生活热水供应,节能减排效果显著,投资回收期短,经济效益良好,可推广应用。

北方独立民居太阳能-空气源热泵耦合供热系统瞬态模拟与优化研究

北方地区独立民居目前以燃烧散煤或薪柴为主的供暖方式是造成雾霾的重要原因.提出太阳能与空气源热泵耦合供热系统,并建立了耦合供热系统的瞬态计算模型,在瞬态模拟的基础上,结合经济性分析提出了以费用年金为目标函数的优化方法.经优化计算可知,太阳能与空气源热泵耦合供热系统比燃气锅炉供热节省38.1%的费用年金,且比电锅炉供热节省12.6%的费用年金.为北方农村地区清洁能源供热提供可行的解决方案和理论支持.

太阳能-土壤源热能耦合道路融雪系统融雪性能的研究

基于太阳能-土壤源热能耦合道路融雪试验系统,开展能量转化型道路融雪性能的研究,分析了融雪过程道路温度场的变化规律并对影响系统融雪效果的因素进行探讨。研究显示:路面融雪经历初期升温过程-恒温融雪过程-融雪后升温过程3个阶段,且同一水平面内,由于与埋管的距离不同,温度分布不均匀,造成带状无雪区域的出现;太阳能-土壤源热能耦合道路融雪系统影响因素分析表明:管间距、埋设深度、液体流速、环境温度等因素对融雪效果存在显著影响,可针对具体运行工况,通过调整相关参数达到理想的融雪效果。

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。

太阳能-土壤源热能耦合桥面融雪系统温度分布特性的研究

依托太阳能-土壤源热能耦合桥面融雪系统试验路开展桥面融雪系统温度分布特性的研究,对比分析有无加热系统的桥面温度场分布规律,研究加热系统运行对桥面温度分布的影响,并通过调整测试工况,对影响桥面温度分布的因素进行探讨。研究显示:正常天气状况下,桥面不同深度处的温度、热流密度日变化均近似呈正弦状分布;随着深度的增加,日温差及热流密度的日波幅逐渐减小;太阳辐射是桥面温度变化的重要影响因素。加热系统的运行,增大了桥梁结构内部的传热量,改变了桥梁结构一定深度范围内热流传递的方向,桥面温度分布发生显著改变。对影响系统运行效果的因素研究表明:可通过使用高导热系数管材、提高循环流体温度及流速改善太阳能-土壤源热能耦合桥面加热系统的使用效果。

太阳能-空气双热源复合热泵系统性能研究

太阳能-空气双热源复合热泵技术能有效解决空气源热泵室外温度低时蒸发器易结霜、系统性能降低的缺点。本文在课题组前期研究的基础上,针对一种新型的太阳能-空气双热源复合热泵系统,采用分布参数法建立了系统的数学模型。利用数学模拟的方法对单一空气源热泵系统和太阳能-空气双热源复合热泵系统在三种不同工况下的制热量和COP进行了模拟,并对模拟结果进行了对比分析。

太阳能温室空气-土壤热交换器系统的技术进展

配有空气-土壤热交换器贮能系统的被动式太阳能温室,因能充分利用可再生能源-太阳能,而日益受到重视,并获得许多商业应用。介绍了被动式太阳能温室中空气-土壤热交换贮能系统的工作原理和贮能温室换热数学模型的研究及其应用进展,提出了应进一步研究的内容。

太阳能-空气源热泵的直接采暖系统

为了提高太阳能集热器运行稳定性及空气源热泵适应冬季低温环境的能力,构造一种太阳能-空气源热泵串联连接的直接采暖系统。实验测试冬季工况下,热泵压缩机的供热特性和实验房间的温度变化。结果表明:系统经过180 min的预热时间,地板表面温度达到26.2℃,室内环境温度达到22.1℃;稳定供热过程中,室内温度波动范围为0.2℃,完全满足室内冬季供暖需求;系统停机3 h,地板温度下降3.1℃,室内环境温度下降1.2℃,仍能满足人体热舒适性需求,验证了该供暖系统运行的可行性及稳定性。

基于低温空气含湿量的太阳能耦合空气源热泵热水系统性能分析

利用TRNEdit与宏编辑器,通过对TRNSYS软件空气源热泵模块蒸发器部件的数学模型优化,新建太阳能耦合空气源热泵模块,综合判断基于低温空气含湿量的太阳能蒸发集热器结霜除霜对于耦合热泵热水系统制热性能的影响。在太原地区典型气象年低温空气含湿量典型日工况下,相比同型号常规热泵热水系统,耦合热泵热水系统的平均COP_h提高7.7%,耗电量节省6.9%,具有较好的节能效益。

太阳能-地源热泵耦合式热水系统优化匹配研究

为解决传统太阳能或地源热泵生活热水系统独立运行时存在的问题,该文将两者进行组合匹配得到复合式系统,结合逐月负荷变化来确定系统各设备选型范围,从中选取正交试验设计所需的各因素水平值;同时以长沙地区某高校学生宿舍的复合式热水系统为研究对象,通过动态模拟软件对不同组合下系统性能进行考察,并对试验结果统计分析,得出复合式热水系统中主要的设备及控制参数的最优匹配方案。本文的结论可为实际工程设计提供设备选型及控制设定的参考,有助于提高热水系统的经济效益。

太阳能-空气源热泵供热系统研究进展

新能源的开发和清洁能源的利用是当下节能减排的重要思路,而针对当下我国供暖方式,仍以煤炭为主要能源,为了响应节能减排政策,空气源热泵和太阳能热泵的提出为此提供了解决思路,但单一热泵的使用仍然存在一定的局限性。基于此,研究者们提出了太阳能-空气源热泵供热系统,结合了单一热泵的优势,更优地实现了清洁能源的开发和利用。本文通过对比不同组合形式下的太阳能-空气源热泵供热系统,比较各形式下存在的局限性、现状和研究点,提出了未来的研究发展方向。

太阳能与空气源热泵耦合供热技术应用研究

在我国北方村镇建筑,供暖上仍然存在着很多资源配置不合理、污染严重等问题。随着清洁能源的发展,各种太阳能耦合空气源热泵系统的研究也得到越来越多学者的关注。本文主要根据国内外研究成果,综合论述太阳能集热系统和空气源热泵系统不同耦合方式的研究。从实际应用的角度出发,针对太阳能耦合空气源热泵系统不同运行方式、研究进展进行分类总结,提出相应的优缺点及适用条件。同时,提出一种新型以双源蒸发器为核心部件的双源耦合系统,可实现能源的T级利用,为北方地区清洁能源供暖提供一种可行性方案和技术支持。

基于流-固耦合传热的热气防冰系统干空气飞行蒙皮温度场计算研究

以机翼热气防冰系统为研究对象,建立了包含热气防冰系统防冰腔内外流场对流换热和固体结构导热的三维稳态流-固耦合传热物理模型,对整个计算区域生成混合网格,边界条件为第三类边界条件,采用计算流体力学方法以FLUENT软件为工具,对干空气飞行状态下流-固耦合传热模型进行了求解,获得防冰腔蒙皮内外表面对流换热系数分布和温度场结果,并对计算结果进行了分析。结果表明:防冰腔铝合金蒙皮沿展向和厚度方向导热显著,温度分布较均匀,防冰引气温度为200℃时,防冰腔蒙皮内外表面上最高温度为101℃,最低温度为21℃,3mm厚的蒙皮同一点处内外表面最大温差仅为4℃,防冰腔排气口处气体的平均温度为63℃。热气防冰系统蒙皮温度场计算方法和计算结果,能够为热气防冰系统干空气飞行试验设计和测试中温度传感器的选型与布置提供依据。

基于空气动力-水动力耦合分析的SPAR基础浮式风机系泊系统疲劳分析

以OC3 Hywind SPAR单立柱基础形式浮式风机为研究对象,基于非线性空气动力-水动力耦合时域算法,对该浮式风机在中国南海北部某海域风浪流共同作用下的系泊系统疲劳响应特性展开研究,对比钢链、钢缆的疲劳响应特性以及定常风与湍流风模型对浮式风机系泊系统疲劳特性的影响。计算结果表明:在条件一致的情况下,钢缆疲劳性能优于钢链;系泊系统疲劳累积损伤主要来自于风机运行工况,开机、关机以及故障工况的贡献较小但不应忽视;与湍流风相比,采用定常风进行浮式风机系泊系统疲劳分析将得到偏于危险的结果。建议在系泊系统设计阶段充分重视系泊缆材质的选择,采取湍流风模型开展系泊系统的疲劳设计以保证浮式风机运行安全。

太阳能-空气源复合热泵热水器的性能分析

针对空气源热泵低温时供热性能差和太阳能热利用时存在密度低、不稳定等情况,本文针对两种热源相结合技术弥补单一热源的缺点,充分发挥两种热源的供热优势,在设定太阳能进水流量0.3 m^(3)·h^(-1)、0.5 m^(3)·h^(-1)、0.7 m^(3)·h^(-1)3种模式下,对比分析两种系统的性能。

太阳能、地能及节能水暖锅炉耦合式温室养殖供暖系统的设计研究

针对甲鱼温室养殖设计了一套太阳能、地能及节能水暖锅炉耦合式供暖系统,可以根据不同天气切换运行太阳能系统、地能系统和节能水暖锅炉3种热源模式,以满足温室养殖的增温需要。设计出太阳能集热面积28.8 m2,选用XD5818-30型全玻璃真空管式;设计地源热泵系统1套,选择型号为JSJN-50 LW的4.5 k W地源热泵机组,取水深度为43 m,取水量约1.0 m/h,同井回灌;通过设计自动控制系统,实现3套系统的耦合联用,到达经济环保,节能减排的目的。

温室空气-土壤换热系统的数值模拟

该文用FLUENT5 4软件对空气 土壤换热器 (SHESS)进行三维动态模拟计算。研究了换热器进出口温度随时间的变化、温度和压力在换热器中的分布。结果表明 ,采用双排管布置 ,可以保证所有管内的流量均匀分布 ;采用压头 15 0Pa的排风扇可以保证管内空气流速在最佳范围之内。空气

太阳能电解水制氢直接耦合连接技术

对太阳能-电解水制氢系统中光伏阵列与电解槽直接耦合连接技术做了理论研究与计算,得出直接耦合连接方式对电能利用率可高达94%以上,而传统的间接连接方式利用率最高仅为75.3%。得出的结论对降低太阳能-电解水制氢成本和提高系统经济可行性具有重要意义。

太阳能辅助热泵和热水器系统的设计与分析

针对现有太阳能热泵随太阳能辐射强度变化而致使系统运行不稳定的问题,提出了一种太阳能辅助热泵和热水器系统,并介绍了这种系统的工作原理和控制原理。