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。

集中太阳能热水集热系统节能运行关键因素实测与分析

太阳能热水系统是利用可再生能源减少建筑运行碳排放的重要方式,在建筑领域应用广泛。集中太阳能热水集热系统是太阳能热水系统的重要组成部分,对太阳能热水系统的运行节能效果有直接影响。集热系统中的集热水箱与集热器的高差会影响集热水泵的扬程和循环管道的长度,集热水泵的控制情况会影响水泵运行时间和管道内的水温,这两个因素都会影响集热水泵的能耗和系统的散热损失,也是影响太阳能集热系统运行效率的重要因素。通过对某项目集中太阳能热水集热系统运行情况的测试,对其集热系统的热损失率、集热水泵输送系数进行了评估,分析了集热水箱与集热器高差、集热水泵控制对集热水泵能耗和集热系统散热量的影响,提出在方案设计时应充分考虑将集热水箱靠近太阳能集热器并缩小二者高差,应采取措施保障集热水泵的控制策略得以有效执行,在运行管理过程中应加强对太阳能系统运行参数、设备能效的监测以及维护控制系统正常运行,供设计和运行管理人员参考。

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。

定日镜参数对塔式太阳能聚光集热系统性能的影响

建立塔式太阳能热发电站聚光集热系统的数学模型,构造系统技术经济性评价指标,分析定日镜参数变化对聚光集热系统性能的影响。结果显示:定日镜长宽比变化对系统技术经济性能的影响与集热场布置有关。区域2镜子径向间距为最小间距时,随着定日镜长宽比增加,年均光热转换效率增大,平准化集热成本降低。区域3镜子径向间距为2倍最小间距时,定日镜长宽比越接近1,年均光热转换效率越高,平准化集热成本越小。

一类可修复太阳能集热系统的数学模型

采用随机过程理论和增补变量方法,可修复太阳能集热系统的状态转移过程转化成为一个广义Markov过程,并给出可修复太阳能系统的数学模型.与此同时,运用泛函分析的方法,将该数学模型转换成Banach空间上的抽象Cauchy问题.

集中太阳能热水集热系统节能运行关键因素实测与分析

集中太阳能生活热水系统由太阳能集热系统、供热水系统、辅助能源系统构成,目前对太阳能热水系统已经进行的研究工作包括对设计的改进以及效果评估,但针对的主要是系统整体,特别是对供热侧相关研究较多,在对集中太阳能热水系统进行调研时,发现集热系统在设计与运行中仍存在一些值得探讨的细节。本文就此进行了相关内容的探究,以供参考。

广州亚运城双水箱太阳能集热系统运行工况研究

针对广州亚运城采用的双水箱太阳能集热系统进行了运行监测,与传统单水箱太阳能集热系统比较,分析得出两种系统集热效率差异的原因;同时,利用实测数据优化双水箱太阳能集热系统的运行工况发现,通过提高集热水箱放水量与降低集热水箱定温放水控制温度可以进一步提升系统集热性能。

两种全玻璃真空管型太阳集热器集热系统动态特性比较

利用实验研究全玻璃真空管型集热器热模型的结果表明,全玻璃真空管内的容水热容对太阳能热水系统动态特性的影响不容忽略,应在模拟采用的方程中包含热容项。冬季采暖工况下比较全玻璃管及U型管式全玻璃真空管型集热器组成的太阳能热水系统的热性能:集热器的出水温度、水泵的运行、有效集热量等,结果显示,在不考虑热容影响情况下,全玻璃管集热器系统的集热量、热效率稍大于U型管式系统。但考虑实际存在的管内容水热容的影响后,U型管式全玻璃真空管型集热器系统却明显大于全玻璃管真空管型集热器系统。通过不同气候条件下的4个典型地区的模拟结果显示,2种集热器集热系统,U型管式全玻璃真空管型集热系统有相对较高的集热效率。对于容水量差距较大的集热器,完全依靠集热器截距效率、热损失系数难以完全评判太阳能集热系统的有效集热能力。

集中供热热管太阳能集热系统

在原有平板集热器的基础上研制了一种与建筑结合的太阳能集中供热热管系统 ,并对重力热管的传热机理进行了分析 ,提出正常工况下该热管的集总参数模型 ,给出了热管的倾角范围。文中给出了该集热系统的理论预测和实验结果对比。热管太阳能集热器的理论模型以Duffie和Beckman理论 (1980 )为基础 ,修改后用于能量传输。该文还给出了该集热器和传统的太阳能集热器的对比试验结果。热管太阳能集热器的瞬时效率在早上低于传统的太阳能集热器的 ,而当热管达到工作温度时 。

槽式集热系统流速及布置优化

通过对槽式太阳能集热器结构及能量转换过程特性的研究,建立了基于多热容变物性的集热器动态仿真模型,并由LS-2型槽式集热器实验数据进行了验证.在仿真平台上结合泵、阀门等模型组建起集热系统仿真模型,并根据SEGS-VI的电站实际运行数据进行了对比验证.在此基础上,分析研究了系统的集热效率和所消耗总泵功随太阳辐照量及导热油流速的变化,得到了不同工况下集热系统的最优折合效率、导热油最佳流速和单支路最优长度.结果表明:在相同的导热油进、出口温度下,太阳辐照量越大,集热系统最优折合效率越高,当太阳辐照量从500 W/m2升至1 000W/m2时,导热油最佳流速从2m/s变化到3m/s;在同一太阳辐照量下,系统最优折合效率随导热油工作温度的升高而降低.

太阳能集热系统与600MW燃煤机组集成及性能分析

为了避免工质两相流带来传热效果的恶化和流体分层现象,提出了抛物面槽式太阳能集热器与600 MW燃煤机组热力系统集成的优化设计。以呼和浩特地区为例,针对600 MW机组最优集成方案的研究结果表明,取代2段抽汽方案为最优,其太阳能热电转换率达35.85%,全年可节约标煤12 494.09 t,减排二氧化碳29 610.99 t,投资回收期为12.5 a。

太阳能热发电集热系统终端受限非线性模型预测控制

针对线性菲涅尔太阳能热发电集热系统的平稳性问题,提出了基于终端受限非线性模型预测控制(TLNMPC)策略。建立了系统预测模型;将终端约束条件转换为对控制量的约束条件,在模型预测滚动优化过程中加入粒子群(PSO)算法和梯度下降法形成混合寻优(PSOTLNMPC)算法;采用反馈校正修正模型预测值;按照不同的天气设定集热系统出口导热油温度目标曲线;采用MATLAB软件,通过TLNMPC算法和PSO-TLNMPC算法跟踪目标曲线,对比2种算法的控制效果。结果表明:在不同太阳辐射强度下,PSO-TLNMPC算法精度均较TLNMPC算法高,且滞后时间短,均方差显著小于TLNMPC。因此,PSO-TLNMPC算法跟踪误差小且控制精度高,控制效果优于TLNMPC算法。

槽式太阳能集热器集热系统支架的模态分析

通过ANSYS模态分析,计算系统支架不同角度的模态参数。以90°(最大迎风面)为例,结合系统支架不同角度不同阶数的模态参数分析前20阶频率和振型的特点。结果表明:支架结构的固有频率比较低,且前十二阶振型都是集热器元件绕着z轴转动,说明支架系统绕z轴的转动刚度比较小,需要采取加固措施。但是其固有特性参数(固有频率和振型)随角度变化不明显,故设计时不需要考虑频率随角度的变化。

主食工程中太阳能集热系统应用技术

太阳能集热系统将太阳的能源聚集而产生中低温蒸汽,蒸汽即是食品加工业领域所需求的热能。阐述了用于主食品加工业中的几个用热工序及槽式抛物面聚光集热器的光热转换工作过程和与之配套的设备装置。

屋顶式空气集热系统的优化设计分析

从送风方式、集热器面积、集热器内空气流速等方面对屋顶式空气集热系统进行了优化设计，并对某典型农宅进行了测试分析。结果表明，采用高效的屋顶空气集热器，采用上送下回（向下送风）的送风方式、集热器内流速在4～6 m/s时，集热系统的效率基本在20%左右，在室内设计温度为14℃的条件下，太阳能贡献率达44%。该系统结构简单、价廉、安装方便且易于维护，可有效地利用屋面面积，适于农村新建房屋。

日本的超级热泵集热系统简介

一、项目和基本原理简介1.超级热泵集热系统是列入日本“月光计划”中的大型节能技术研究开发项目。计划从1985年初开始到1993年底结束共需9年时间完成。它在原已完成的热泵技术的基础上进一步提高效率,利用夜间负荷低谷时的多余电力(电价低)驱动高性能的热泵,将城市的低能级余热资源(如地铁的排气、河水、下水和空气的温差及工厂的低温余热等)回收,并形成可利用的高能级热能和冷能,再经化学蓄热器使之成为高密度的能源以便于贮存。然后在白天电力负荷高峰时放出用于空调、取暖及供热水用。2.热泵原理。热泵是一种把不便于利用的低温热源提高到可供利用的高温热源。

考虑聚光镜实际布置特点的碟式聚光集热系统光学性能分析

为了解实际镜面布置细节对碟式聚光集热系统光学性能的影响,通过TracePro对系统进行光学模拟,对比分析了聚光镜为理想抛物面镜面与实际镜面时碟式聚光集热系统的光学性能。模拟结果表明:采光口与聚光镜焦点的距离S=-100~100 mm时,实际镜面布置细节对光学效率几乎无影响;S=0~140 mm时,实际镜面布置细节降低了盘管吸收比例,并会显著削弱腔体底面圆板与盘管表面热流密度分布的均匀性。本文的研究得到了更准确的光学性能,可供吸热器传热性能研究参考。

基于粒子群算法的新能源集热系统物联网控制模型研究

探讨新能源集热系统中物联网智能节点的控制达到热量的动态优化问题。使用粒子群的新能源烘房集热系统不但有效减少了能源消耗和二氧化碳排放,而且快速地解决了烘房控制系统中各个子系统之间的协调问题。算例结果验证了该模型能够实时地根据当时的自然资源条件规律,选择最优的物联网智能节点,以实现系统最优的控制节点模型和最好的经济效益运行。

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 。

全息技术在太阳能热水器集热系统中的应用研究

根据全息元件的会聚和色散功能,探讨研制太阳能全息聚光型的光热转化系统.讨论了全息技术应用于提高太阳能热水器光热转换效率新的途径,重点阐述全息太阳能集热系统的核心部件——高效率的单重DCG全息图的研制过程和全息聚光器结构,设计出一种"自动跟踪"太阳光的新型全息太阳能热水器装置.