内聚焦真空管集热器热泵系统实验研究及分析

本文提出了一种集热蒸发器为内聚焦真空管的直膨式太阳能热泵来提升系统性能,并搭建实验台获取实验数据,深入研究不同工况下系统的热力学性能。结果表明,太阳辐照强度对系统性能影响显著,当太阳辐照强度由400 W/m^(2)上升到800 W/m^(2)时,系统COP由4.18升至5.34,集热效率由0.94降至0.67,此时系统损由1175.33 W升高到2290.27 W,系统效率由16.82%下降到11.99%,此外循环水入水温度和环境温度对系统的性能影响远小于太阳辐照强度。集热蒸发器是系统从太阳辐射获取能量的部件,对它的设计优化将有助于改善系统性能。

累计太阳辐照量对真空管太阳能热水器日得热量的影响

累计太阳辐照量17MJ/m2对应的日有用得热量Q17是评价太阳能热水系统热性能好坏的重要参数之一.在累计太阳辐照量达到测试要求以及其他测试条件相似的条件下,利用试验测试研究了累计太阳辐照量对真空管太阳能热水器系统日有用得热量Q17的影响.结果表明:日得热量随累计辐照量的增加而呈线性增加的关系,而系统的能效系数和日有用得热量Q17基本不受累计辐照量的影响;当测试条件由累计辐照量不小于17MJ/m2减小至累计辐照量不小于16 MJ/m2时,系统的日有用得热量Q17和能效系数没有明显的降低,说明新国标中对测试累计辐照量的修改是合理的.

真空太阳集热管的入射乘积因子

为了简化真空太阳集热管能量采集的计算 ,提出了真空太阳集热管入射乘积因子的概念 .描述了入射乘积因子的分布特点 ,并以北京为例 ,计算了真空太阳集热管采集的能量 .

以效率优化太阳能集热器工作温度

依据槽形抛物镜－管簇结构腔体式吸收器太阳能集热器的热阻网络和建立的集热器效率优化模型，在单一改变太阳直射辐照度及同时改变腔体窗光学性能情况下，分别计算了工作介质温度Ｔｆｍ，ｍ的最优运行取值。

高温高湿地区环保节能住宅的设计与模拟计算

为了开发研究适合湿热地区的环保节能住宅新技术，以建在广西南宁市的示范房为实例，介绍了如何根据当地气候条件和建筑材料资源，设计综合利用太阳能等自然能源的环保节能住宅，并用当地的气象数据预测了本示范房的节能效果和太阳能发电量。

相变储能型太阳能真空集热管运行特性研究

为了解相变储能型太阳能真空集热管的运行情况,对不同工况下单根真空管的运行情况以及三根真空管串联运行的情况进行实验研究,实验主要分为吸热和放热两个阶段.单根真空管运行的研究结果表明,吸热阶段,晴天和多云工况下,日平均集热效率能够达到30%~45%;阴天工况下的日平均集热效率很低,只有6%左右,且在吸热过程中由于U型铜管中水和液化后石蜡的自然对流作用,真空管中的石蜡会存在顶部石蜡温度高和底部石蜡温度低的温度分层现象.放热阶段,晴天工况下提供的热水量最多,热水温度也较高.经计算,能够提供50℃的热水量2.89 L,40℃的热水量4.44 L,30℃的热水量9.56 L.串联运行的实验结果表明,各真空管在吸热过程中温度会出现差异,离串联系统出水口越近的真空管内石蜡平均温度越高;串联系统运行时能够提供的热水温度和热水量明显增加,在单日的实验过程中能够提供60℃的热水7.64 L,40℃的热水13.07 L.

寒冷地区空气源热泵辅助太阳能热水器供暖性能

为提高太阳能热水器供暖的稳定性并大幅降低空气源热泵供暖的成本,提出空气源热泵辅助太阳能真空管热水器供暖构想,在甘肃省兰州市七里河区魏岭乡绿化村搭建空气源热泵辅助太阳能热水器供暖试验系统,详细研究了晴天、阴天及多云3种典型工况下系统的集热效率、热泵性能系数、系统太阳能保证率和系统能效比等.研究结果表明,晴天、阴天及多云工况下太阳能集热器有效得热量分别为75.5、4.1和49.2 kW·h,集热效率分别为61.3%、26.6%、55.2%,太阳能热泵平均性能系数(COP)分别为3.6、3.4、3.6,空气源热泵平均COP分别为0、2.9、3.1,系统实际供热量分别为113.4、125.9和124.8 kW·h,系统耗电量分别为33.4、50.5和42.7 kW·h,系统太阳能保证率分别为66.6%、3.3%、39.4%,系统能效比分别为3.4,2.5,2.9.研究证明了太阳能真空管集热器-空气源热泵系统用于寒冷地区供暖的可行性,为寒冷地区供暖提供了一种新途径.

真空管太阳热水器管横置与斜置的比较(3)——管横置与斜置时热水器能量收益的比较

提出了全玻璃真空太阳集热管横置与斜置的分析模型,并对两种放置下的入射乘积因子、单管能量采集进行了比较分析,得到了一些有益的结论.

基于信息化平台的焦炉集气管压力监控系统的开发

焦炉集气管压力系统是典型的非线性多变量耦合系统,由焦炉、集气管、初冷器、鼓风机和多个调节阀组成,通过对蝶阀开度的控制使集气管压力保持在100 Pa±20 Pa,有利于提高焦炭和煤气质量,同时还对炉体寿命、节能、环保等有积极的作用。KingSCADA具有集成化管理、模块式开发、可视化、智能化诊断及控制,使用简单方便,运行安全可靠等特点,介绍了在焦炉集气管工作特性的基础上利用KingSCADA实现压力监控系统的开发。

内管贯通式太阳能集热管的设计与研究

设计了一种新型实用的内管贯通式太阳能集热管,可以快速、高效地将太阳能转换为热能。将该管模拟应用于某大型集热工程上,通过编程计算分析了它与盲管相比在水循环特性方面的优势。

真空管太阳热水器管横置与斜置的比较(2)——有遮阴时横置管与斜置管入射乘积因子及日能量采集的比较

建立了遮阴对横置与斜置真空管入射乘积因子以及日能量采集影响的数学模型,并以北京地区为例,量化了影响的程度,对横置与斜置真空管热水器的选用与放置参数进行了优化讨论.

平面漫反射板对真空太阳集热管能量采集的影响

提出了平面漫反射板对真空太阳集热管能量采集贡献的计算模型.计算结果表明,在垂直入射光线下,平面漫反射板对真空太阳集热管能量采集的贡献较大,且依其结构因子的不同而不同.

10m^2新型槽式太阳能集热装置集热特性试验研究

本文介绍了新型槽式太阳能集热装置,着重对该集热装置集热性能进行了研究及分析,并对集热装置进行热性能试验,提出系统优化设计方案。结果表明该新型槽式太阳能集热装置具有较高的集热温度和较高的集热效率,闷晒工况下,集热介质温度可达190℃以上,循环工况下,53 kg集热介质温度最高可达115℃,瞬时集热效率最高可达36%。

太阳能真空集热管热转换效率的计算分析

采用真空集热管收集太阳能是利用这一新型洁净能源有效技术方法之一,如何提高真空管热转换效率依然是该技术领域一个重要的问题。本文在真空集热管工作原理简要分析的基础上,建立了一个集热管热在平衡状态下的稳态传导模型。通过数值计算,给出了不同温差下的热损失量,获得了给定太阳能真空集热管热转换效率的理论分析计算结果。并与试验测试结果的对比分析表明,理论方法具有良好预测能力,其最大相对误差在3%以下。随着传导工质与环境温差的增大,热转换效率持续下降。当温差超过250!C时,热转换效率小于65%。文中的理论模型和计算结果对太阳能真空集热管设计及其应用具有一定的参考价值。

太阳能对流型集热管

分析了太阳能集热器在应用中存在的诸多问题,提出一种新型的太阳能集热元件——对流型集热管。 给出了该集热元件的性能对比试验结果。由这种新型集热管组成的集热器具有更高的热效率、更好的可靠性、 更长的使用寿命和更高的性价比。

槽形抛物镜太阳能集热器的气象分区研究

依据热阻网络法所建立的槽形抛物镜——管簇结构腔体式吸收器太阳能集热器的稳态分析模型,和文中建立的集热器气象分区模型,在已知各种气象资料的前提下对世界上有代表性的各地区进行了一年各月热性能对比的气象分区研究。

切顶卸压技术在工作面终采线的研究及应用

各矿工作面终采线虽已按规定留设60 m以上保护煤柱,但工作面回采后附近巷道仍会受到采空区压力影响,从而有不同程度的变形受损,需对其进行修复。为减少采空区压力对附近巷道的影响,采用切顶卸压技术切断采空区顶板的应力传递,避免采空区压力破坏附近大巷,经济效益和安全效益显著。

隧洞掘进周边孔水压聚能控制爆破实践与应用研究

在丽水-龙游天然气管道掘进施工中采用常规光面爆破技术,由于其爆破技术相对粗糙等原因造成隧洞掘进超挖严重,造成了很大的人力及物力的损耗。在原有光面爆破技术上对隧洞周边孔爆破工艺进行适当改进,炮孔中增加了聚能管装置、水袋和炮泥。采用新的水压聚能控制爆破技术后,隧洞成型好、施工进度加快、施工质量明显提高。对比了水压聚能控制爆破与常用光面爆破的技术经济效果,得出水压聚能控制爆破技术无论是在技术效果上还是经济效益上都具有明显的优势。

太阳能真空集热管生产工艺装备的改进

目前国内太阳能真空集热管的生产,在工艺和设备方面都存在着一些缺陷,有待改进提高。本文针对在排气、干燥等方面存在的问题,提出了相应的工艺解决方案。

D型聚能管定向预裂爆破技术在沿空留巷中的应用

针对传统沿空留巷方式存在施工工序繁多、经济成本高、留巷效果差等问题,提出D型聚能管定向预裂爆破沿空留巷技术,理论分析了该技术原理,并在现场试验中确定了合理爆破相关参数,同时在王庄煤矿21031进风巷沿空留巷应用过程中,利用钻孔窥视技术和巷道围岩矿压观测分析对该技术进行评价和分析,结果表明:D型聚能管定向预裂爆破技术具有更好的聚能效果,能够提高定向预裂爆破切缝结构面形成和成缝率,且形成的对称裂缝较为明显,有利于工作面采空区顶板垮落,减小工作面顶板周期来压对留巷巷道的影响,巷道围岩变形量均在可控范围内,留巷断面满足工作面安全生产要求,达到了切顶卸压留巷目的。