高寒地区平板热管式太阳能集热系统热性能研究

基于呼和浩特地区高寒气候条件,搭建两组完全一致的平板热管式太阳能集热系统,通过实验对比分析太阳辐射强度、传热工质流量、集热板表面积尘等因素对集热器瞬时集热效率以及系统热性能的影响。结果表明,在同等外界条件下,集热器的集热效率随着工质流量的增加而增大,集热效率与太阳辐射强度变化趋势相近,随积尘密度的增加,集热板表面积尘导致系统的得热量减少,集热性能下降。

运行状态下直接式太阳能系统集热性能测试方法

我国现有规范与标准中对太阳能集热性能的测试是在非正常运行状态的理想条件下进行的,以广州亚运会开幕期间投入使用的太阳能集热系统为监测对象,基于实测数据,针对运行状态下的直接式太阳能集热系统提出了集热性能的监测方法。

天气对槽式太阳能集热系统热性能的影响

槽式太阳能集热系统可以提供100~300℃的中温热源,为研究天气状况对其热性能的影响,以集热面积为15.3m^(2)的槽式太阳能集热系统为例,研究了河南省焦作地区4种典型天气(晴天、阴天、雾霾、多云)下,天气、法向太阳直接辐照度、集热器入口流体温度对该集热系统集热效率和㶲效率的影响。研究结果表明:1)在4种典型天气下,晴天时,槽式太阳能集热系统的集热效率和㶲效率最高,分别为53.0%和50.7%;雾霾天气时槽式太阳能集热系统的集热效率和㶲效率最低。2)法向太阳直接辐照度和集热器入口流体温度对集热效率和㶲效率的影响规律相同。3)在10:00前集热效率和㶲效率都呈增长趋势,集热器入口流体温度在32.9~71.4℃时,槽式太阳能集热系统的集热效率和㶲效率均维持在40%以上。

R134a应用于直接膨胀式太阳能热泵系统

利用平衡均相理论建立了太阳能集热器两相流模型 ,用四阶 Runge- Kutta方法对其求解 ,实验验证了其可靠性 .利用该模型从理论上研究了以 R1 34 a作为工质的直接膨胀式太阳能热泵的性能 ,并与采用 R1 2作为工质的结果进行比较 ,指出了 R1 34 a应用于此类热泵的适用性 .理论结果还表明 ,在较宽的环境温度、冷凝温度和太阳能辐照度范围内 ,采用 R1 34 a作为工质 ,热泵系统的性能系数可达到 4.0～ 6 .5 .

直流式系统中平板型太阳能集热器数值模拟研究

由于非稳态传热问题通过理论计算得到解析解较困难,本文运用数值模拟方法研究定温放水型直流式系统中平板型太阳能集热器的工作状况,讨论了集热器的管径和管中心距在非稳态传热条件下对集热器的效率和每平方米产水量的影响。可得到结论扁盒式集热器具有较高效率;相同条件下,管径越大集热器效率越高。该结果有利于优化直流式平板集热器的设计参数。

真空管直膨式太阳能热泵系统性能分析

该文将真空管集热器与直膨式太阳能热泵结合,提出一种真空管直膨式太阳能热泵系统。实验研究典型工况下太阳辐照度、循环水温度对系统性能的影响,并探讨压缩机变频条件下系统的动态性能。结果表明,提高太阳辐照度、降低循环水温度有利于提高系统性能,在太阳辐照度为850 W/m^(2),循环水温度为55℃时系统取得最大COP,为5.36。压缩机频率为42 Hz的系统COP为4.08,较45、47、50 Hz分别提高1.23%、8.5%、13.6%。

承压式太阳能集热系统空气的排除

太阳能在建设节能社会和全球性能源危机的前提之下，我国已经成为名符其实的热利用大国。到2007年止，我国应用太阳能面积已经达到1亿平方米，占到全世界热利用的70％。在国家《可再生能源发展“十一五”规划》中，到2010年，太阳能热利用将达到1．5亿平方米。并明确提出，在国家投资建设的学校、医院和其它热水器需求量大的建筑，以及旅馆、饭店等热水需求量大的商业建筑，逐步实施强制安装太阳能热水器政策措施。

直接膨胀式太阳能辅助空气源热泵系统的研究

建立了混联式直接膨胀式太阳能辅助热泵的数学模型,并编制了仿真程序,分析了气象参数、结构参数和热力参数对热泵系统性能的影响;提出了热泵系统性能改进和运行控制的方向,可供该类系统的运行提供参考。

蓄热型空气式太阳能集热-空气源热泵复合供暖系统在寒冷地区的应用研究

设计了一种蓄热型空气式太阳能集热-空气源热泵复合供暖系统。该系统具有太阳能供热、太阳能辅助热泵供热和热泵供热3种运行模式,可根据环境工况及供暖负荷的变化自动切换运行模式,保证室内供暖的稳定性。在通辽市的实验研究结果表明:在整个供暖季内,该系统可持续提供42.6℃的热水,维持室内温度在21.3~24.1℃之间;平均COP为3.6,实现了太阳能的高效利用,减少了常规能源的消耗,可节约标准煤21 t;与电供暖、燃煤锅炉供暖及燃气锅炉供暖系统相比,年运行费用可分别降低62.2%、49.1%、46.2%,回收期分别为4.7、9.8、10.3 a。

热管式真空管和平板型集热器在兰州地区太阳能热水系统中的热性能对比分析

利用TRNSYS软件对兰州市某住宅小区别墅用户建立热管式真空管太阳能集热器及平板型太阳能集热器热水系统模型,并结合兰州地区气象参数,选择在兰州最冷月的太阳辐射强度最小日及太阳辐射强度最大日对系统进行了仿真模拟,得到了热管式真空管太阳能集热器热水系统和平板型太阳能集热器热水系统的太阳能辐射强度、有效的热量、太阳能保证率及系统效率的分布。分析发现在同样的气象条件下,热管式真空管集热器太阳能热水系统的太阳能保证率及系统效率都要比平板型集热器太阳能热水系统高,说明热管式真空管集热器的性能更优。

极端工况下直膨式多太阳能集热蒸发器并联热泵系统的实验研究

该文建立直膨式多太阳能集热蒸发器并联热泵系统的实验装置,分析在极端工况下,单个太阳能集热蒸发器的热性能和蒸发器阵列的整体热性能及其对系统运行的影响。结果表明在极端工况下,虽然A、B组蒸发器的吸热量存在差异,甚至A组蒸发器出口处制冷剂的过热度接近零,但是系统性能系数COP达3.69,所以蒸发器阵列的整体热性能满足要求;吸热量较多的蒸发器组,其出口处制冷剂过热度大,进一步验证了直膨式多太阳能集热蒸发器并联热泵系统是可靠的。

槽式太阳能直接蒸汽发生系统的热力特性研究

[目的]研究典型的槽式直接蒸汽循环系统的热力性能,给出该系统的结构组成和主要性能参数。针对DSG系统的两相区复杂的换热问题,结合两相区的实际流型,考虑分层现象对实际换热过程的影响,更加准确地对两相区的换热过程进行模拟研究。[方法]基于槽式集热器内的流动型态,建立槽式集热两相区内的传热模型,利用Matlab编程,针对槽式集热器内的DSG过程进行模拟。[结果]揭示了DSG技术沿着管长方向的换热特性变化规律,分层现象大约出现在两相流区域干度为0.7～0.8之间的位置,分层现象的出现降低了管内工质与金属管管壁之间的对流换热系数,减弱了换热效果。[结论]该研究为DSG电站的设计和运行提供了参考依据,验证了DSG集热场的最佳布置方式为再循环式。

蓄热型空气式太阳能集热空气源热泵复合供暖系统的应用研究

在气候寒冷的地区,供暖系统的重要性不言而喻,在寒冷地区搭建蓄热型空气式太阳能集热空气源热泵复合供暖系统,能够满足当地的热水使用需求和用户用暖需求。蓄热型空气式太阳能集热空气源热泵复合供暖系统受到建筑负荷变化以及气候条件等多重因素影响,在应用的过程中需要呈现出多种不同的运行模式,为了保证蓄热型空气式太阳能集热空气源热泵复合供暖系统拥有更加合理的供热、蓄热和集热功能,本文将以蓄热型空气式太阳能集热空气源热泵复合供暖系统为基础,系统性分析蓄热型空气式太阳能集热空气源热泵复合供暖系统运行模式以及控制方案,通过本文的研究,旨在提升蓄热型空气式太阳能集热空气源热泵复合供暖系统应用的科学性,为寒冷地区寒冷气候环境下生活质量改善提供支持。

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。

DSG槽式太阳能集热器传热与水动力耦合稳态模型

利用直接蒸汽发电(DSG)集热器传热特性与水动力特性耦合建立了HHC稳态模型,并利用所建模型对DSG集热器的稳态特性进行了仿真分析,得到了在太阳直射辐射强度(DNI)、工质质量流量、入口工质温度和入口工质压力变化时,DSG集热器出口参数的一系列重要变化规律.并与文献的实验数据以及其他文献所建模型计算结果进行了对比.结果表明:为保证DSG集热器正常运行时其出口工质处于干蒸汽区且出口温度在合理范围内,DNI需要大于一定阈值,并留有一定阈度,工质质量流量需设定在一定范围内,且可选范围较小,而入口工质温度、压力在较大范围内都能满足要求;通过实验数据与模型计算结果的对比,验证了所建模型的正确性和精确性.

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。

聚光光伏系统太阳能电池散热技术及发展现状

低碳政策下新能源的高效利用势在必行,有效利用太阳能聚光光伏技术的核心为太阳能电池,太阳能电池对温度的变化非常敏感,高温会大幅降低太阳能电池的性能及寿命,因此,太阳能电池的有效散热是限制该技术发展的瓶颈。本文首先介绍了聚光太阳能电池散热的必要性及散热难题,随后根据电池结构和热沉装置之间是否存在壁面,从间壁式冷却和直接接触式冷却两个角度回顾了近年来国内外在电池冷却技术方面的研究现状及最新进展。最后,通过各冷却技术的冷却效果和电池性能增益对比分析了各冷却方式的优缺点和未来的研究重点,为聚光光伏系统太阳能电池的有效散热提供了参考与借鉴。

线性菲涅尔式太阳能聚光集热系统与锅炉结合供应生活热水设计研究

介绍了线性菲涅尔式太阳能聚光集热系统特点、热水系统的组成和系统运行分析,以及在洗浴热水系统中的运用。

集中供热热管太阳能集热系统

大面积集中供热已成为节能降耗的新途径 ,也是太阳能热利用发展的趋势。在原有铜铝复合板的基础上 ,试制了一种结合多层建筑的集中供热热管式太阳能供热系统。我们对该集热系统进行了设计 ,并对系统的性能进行了测试。该系统结合建筑 ,利用集热板价格低的特点 ,充分利用楼层的集热面积 ,结构上体现了集中供热的特点 ,热量互为补充 。

太阳能助推式热泵热水系统运行的4种工况

1.太阳能加热生活热水:在大部分日照良好的晴天,系统按此工况工作,此时太阳能循环泵的工作由系统控制器根据太阳能集热器和热水箱的温度进行控制。