基于ECOTECT兰州乡村民居被动式太阳房冬季室内热环境模拟研究及优化策略

近几年被动式太阳能技术在乡村民居上的应用成为了我国乡村民居供暖技术研究的主流。被动式太阳房通过建筑物朝向和周围环境的合理布置,内部空间及外部形体的巧妙设计,建筑材料、结构的恰当选择等技术措施,在不消耗或少消耗一次能源的前提下,利用太阳热能解决建筑物采暖问题,因此具有环境污染少、能源消耗低\,结构简单、造价较低的应用效果。研究基于ECOTECT数值模拟技术,以兰州地区气象、民居形式、村民生活习惯为条件,针对乡村集热蓄热墙式被动房的传热过程建立了集热蓄热墙传热过程数学模型,模拟了冬季室内热环境,并与传统砖混乡村民居冬季室内热环境进行了对比,得出集热蓄热墙一定程度上可以改善乡村农宅的室内热环境,但是还不足以满足人体热舒适的要求,即使在加设外保温的情况下,围护结构的失热量依然很高。针对分析结果,研究提出了通过改进围护墙体材料、增加集热面积、增加辅助热源的方法进一步改善乡村民居的室内热环境。     

热管集热墙的实验研究

一、引言 被动式太阳房中大多数利用特朗勃墙作为集热蓄热墙。这种集热P件在有日照时外表面温度高,热损失大,夜间供热量小,供热品质不佳。在夜间增加保温盖板或保温帘可以减少热损失,但又带来了构造的复杂化及人工操作的麻烦。 为了克服上述缺点,设计了一种热管与水箱相结合的太阳能集热蓄热供暖装置,对其进行了实验研究。实验的目的是(1)与传统的特朗勃墙的热工性能进行对比;(2)利用实验数据回归出该种集热墙的热性能经验公式;(3)对其进行技术经济评价。     

潜热蓄热系统的热力学分析

本文对以十二水磷酸氢钠(Na_2HPO_4·12H_2O)为介质的潜热蓄热系统进行了热力学分析,给出了蓄热能力、(火用)效率的计算公式。通过与以水为介质的显热蓄热系统进行比较,发现潜热蓄热是一种很有前途的蓄热方式,在太阳能热利用技术中有很大的应用价值。     

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。     

太阳能热风采暖系统应用于工业厂房的数值模拟研究

为发挥建筑节能优势,评价太阳能热风采暖系统在兰州地区的适用性,运用TRNSYS软件,对兰州地区采用太阳能热风采暖系统的某工业厂房进行了模拟分析与评价,结果表明在太阳能资源丰富的兰州地区,热风采暖系统具有环保、节能和高效等特点,其可操作性强,优势明显,应广泛推广。     

单轴槽式太阳能集热装置跟踪系统设计

针对宁夏银川夏季制冷空调用的太阳能集热装置,本文进行了跟踪系统单轴南北布置东西跟踪方式分析及间隙运动控制分析,提出了以PLC为控制核心、步进电机为执行器、视日运动轨迹式跟踪系统控制方法。对集热装置的机械结构进行选择和设计,实验表明,本研究跟踪系统结构简单,运行稳定、可靠,人为干预小,集热效率高。     

被动式太阳房冬季平均室温的予测及特朗勃墙的集热效率

本文提出了无孔及有通风孔的特朗勃集热墙的热效率曲线,并给出根据它们对集热墙式及直接受益窗与集热墙组合式的被动式太阳房的平均设计室温进行予测的手算方法。对于设计无辅助热源自然运行的被动式太阳房此法有重要实用价值。     

太阳能采暖和热水组合系统的研究

在分析采暖负荷和生活热水负荷不同特性的基础上,研究了一套新型的太阳能采暖和热水组合系统,阐述了将采暖贮水箱和生活热水贮水箱嵌套组成套筒式贮水箱的诸多优点．对于太阳能采暖和热水组合系统的设计,提出了采暖负荷、生活热水负荷、太阳能集热器面积、集热系统循环泵的流量和扬程等系统主要参数的计算方法．     

兰州马兰黄土的工程地质特性

采用不同的原位及室内测试方法，分别在兰州和欧洲两地对兰州地区马兰黄土的物理、力学及水理性质进行了系统测试。通过对大量试验资料的统计、计算和分析研究，综合评价了兰州地区马兰黄土的工程地质性质，揭示了其基本规律，初步探讨了马兰黄土沉积区的地质灾害成因。     

新型太阳能恒温沼气池性能实验研究

针对传统沼气池受环境温度影响使产气率不稳定的缺点,设计构建了一套新型太阳能恒温沼气系统.为验证其产气性能于冬季在兰州地区对其进行了实验研究,结果表明:装置在26±2℃稳定运行,每日产气量1.422m3,池容产气率为0.614m3/(m3.d),甲烷含量51.4%,相当节约2.2kg无烟煤.     

新戊二醇/蒙脱土复合贮能材料的制备及性能研究

研究了新戊二醇/蒙脱土复合贮能材料的制备方法及其相变动力学.用XRD、IR、DSC等方法对其结构进行了表征,对其贮能性能及相变速率进行了测定.结果表明:该贮能材料具有较快的相变速率、较弱的塑晶失重现象、较高的相转变焓,是一种集新戊二醇潜热贮能性能、蒙脱土显热贮能性能和填料功能于一体的新型的有机/无机纳米复合贮能材料.     

太阳能热力发电技术进展

太阳向地球辐射无尽的能源。虽然到达地球表面的太阳辐射随时间变化并受天气影响给太阳能的利用带来的一些技术难题，但是太阳能丰富易得，利用过程须付出环境代价，这些常规能源无法与之相比的优点必将使其成为２１世纪的一种重要能源。     

一种太阳能与市电混合供电装置设计与实现

文章介绍一种新型的供电装置,该装置由太阳能电池及其检测电路、蓄电池及其检测电路、单片机、充电电路等组成．它能充分利用太阳能,并在太阳能供电不足时自动转为市电供电,解决长期阴雨天情况下太阳能供电不足的问题．     

地下长期蓄热太阳能蔬菜温室

地下长期蓄热太阳能蔬菜温室是不用任何辅助热源，完全依靠太阳能资源，采用太阳能供热的一种新型太阳能蔬菜温室。利用温室深层土壤在夏、秋季将太阳能蓄存，到冬季再向温室浅层土壤补充供热，提高温室浅层地温，改善温室中蔬菜作用的生长环境。     

黄土深基坑土钉支护结构设计参数研究

以兰州某工程为实例,基于简单圆弧滑动条分法,研究了土钉支护结构内部整体稳定性安全系数与各设计参数之间的变化关系,得到了一些具有参考价值的分析结果,可为兰州地区深基坑支护结构设计提供借鉴.     

兰州市区太阳辐射资源及冬季大气污染对太阳辐射的影响

本文利用兰州市实测水平面太阳辐射值，计算出了南立面、东、西、北立面可利用的太阳辐射投射量，可供太阳能工程设计者参考。并对兰州市区冬季大气污染对太阳辐射影响进行了定量的对比计算。     

Y型纵翅片管式相变蓄热过程模拟

相变材料的导热系数往往较低,成为阻碍相变蓄热器传热的关键。设计一种新型的Y型纵翅片应用于相变蓄热器中,并应用FLUENT软件对相变蓄热器中相变材料的熔化过程进行了数值模拟。结果表明,Y型纵翅片对传热的强化有着明显的效果,减少了相变材料的熔化时间,达到了强化传热的目的。     

青藏铁路热棒试验路基裂缝形成原因分析

热棒作为一种汽液两相对流换热装置，具有无能耗、高效率地降低棒周地温的特点．热棒对降低基底地温、增加地基冷储量，保护多年冻土具有较明显的效果．但是，热棒路基在暖季和寒季均有裂缝产生．文中对热棒路基裂缝的特点、形成原因及其对路基稳定性的影响进行了初步分析，并对下一步的研究工作提出了建议．