太阳能-土壤储热方式的研究

太阳能-土壤储热是解决地源热泵热源不足问题的重要措施。储热方式不同,集热量、储热量和储热能效比也不同。实验结果表明:当日总辐照量由10 MJ/m^(2)增加至30 MJ/m^(2)时,直接储热模式下日均集热效率由0.4747增长至0.5021,日总储热量由63.10 k W·h增长至208.90 k W·h;间接储热模式下日均集热效率由0.3598增至0.5072,日总储热量由53.53kW·h增长至195.81kW·h;当日总辐照量高于13.94MJ/m^(2)时,间接储热模式下日均热损率大于直接储热模式日均热损率,且差值逐步增大;直接储热模式日均储热能效比随日总辐照量变化但维持在35以上,而间接储热模式的日均储热能效比范围为15.54~17.28;直接储热模式在张北县更加适用,可以有效提高系统在非供热季的运行效率。

太阳能-埋管换热器增温填埋垃圾技术的性能研究

填埋垃圾的厌氧发酵需要较高的温度,由于中国北方地区冬季的气温低,垃圾填埋场的厌氧发酵速度较慢。为解决这一问题,提出太阳能-埋管换热器增温填埋垃圾技术,建立垃圾填埋体及其周边区域的3D物理模型,采用试验和数值模拟的方法,对垃圾填埋体内部的增温效果和传热性能进行了研究,并对试验结果和数值模拟结果进行了相互对比验证。研究结果表明:埋管密集处垃圾填埋体的温度变化显著,热量向上传递多于向下传递;在晴天白天,埋管换热量呈现先升高后降低的变化趋势;2021年9月23日—12月21日,垃圾填埋体的日平均温度的平均值为36.3℃,增温加热期内,垃圾填埋体传热系数的平均值为32.5 W/(m^(2)·K);随着埋管内水流量在0.4~1.0 m^(3)/h内增加,垃圾填埋体的日平均温度和单位体积换热功率均逐渐增加,且增加趋势逐渐平缓,埋管内水流量增加至1.0 m^(3)/h时,模拟得到的垃圾填埋体日平均温度为37.0℃,单位体积换热功率为52.9 W/m^(3)。

太阳能跨季节储热供热系统性能研究

为促进太阳能跨季节储热供热(SSSH)系统在严寒地区的推广应用,以张家口市某严寒地区办公楼为研究对象,结合试验和TRNSYS动态仿真软件对集热(储热)启/停控制条件、供热性能和地温变化等进行了研究。试验结果表明,集热启/停温差增大,集热效率降低;储热启动温度升高,集热效率和储热效率均下降。模拟预测结果表明,随着集热(储热)启动温度、停止温度或启停温差的增大,集热(储热)效率均会降低,而集热(储热)循环能效比会增大。储热启动温度平均每升高1℃,集热效率和储热效率平均下降0.7%和0.3%;集热启/停温差每增大1℃,集热效率平均下降1.7%,而集热循环能效比增加2.0%。供热季热泵机组性能系数和系统性能系数分别为3.4和3.1;地温初始值为6.12℃,经过储热—供热完整循环,最终值为6.91℃,满足系统长期稳定运行要求。