温室水循环太阳能利用系统高效节能控制策略

针对目前温室水循环太阳能利用系统无法在合理时间集热的问题,该研究开发模面装置,基于其表面综合温度提出高效节能控制策略。理论分析表明,日间表面综合温度反映集热器表面可集太阳余热,利用该温度与蓄热水池内水温之间的差值可较准确地判断集热时机;夜间表面综合温度接近于室内气温,利用该温度进行放热控制的方式实质上就是利用室内气温的方式。通过现场试验,测试提出的控制策略下实现的中空板水循环太阳能利用系统的集放热效果,并与现有的基于设定时间点或室内气温的控制方式的能力进行对比。试验结果表明中空板系统在提出的集热控制策略下获得的晴天的集热量(404.1 MJ)与多云天和阴天的集热量(分别为225.9和62.7 MJ)差异明显。而设定时间点控制集热,导致少集热(1.4 h)、无效运行(1.7 h)等问题。基于室内气温方式浪费集热时机:集热初期,太阳辐射较强,系统本可集热(31.8MJ),且集热量远大于能耗,集热COP(Coefficient of Performance)达20.2,但因气温低,系统并不运行;集热末期,还出现短期无效运行(多云天为0.7 h;阴天为2.4 h)。该研究提出的集热控制策略能以更低能耗实现更高集热量;放热控制方式也具有一定优势。