添加回热回质器的太阳能恒温沼气系统性能

为了提高太阳能恒温沼气系统的太阳能利用率,给系统添加回热回质器,通过模拟新旧系统的换热过程,对新系统性能进行研究.根据兰州地区典型年最冷月气象资料计算的结果显示,新系统在30℃发酵条件下,回热回质器每天回热过程需要41min,可把进料系统中的水由5℃提升至17.5℃;添加回热回质器后系统每日能耗从229～259MJ降低到150～180MJ,回收热量2 436.2MJ,可节约太阳能集热器面积24.8m2,新系统能耗降低到原系统总能耗的67.7%.研究结果也适用于其他热源加热的恒温沼气系统.     

两级多效太阳能增湿除湿苦咸水淡化装置的性能研究

基于增湿除湿(HDD)的原理,设计了一种两级多效太阳能苦咸水淡化装置,用电加热水箱模拟太阳能集热器,对该装置进行了性能研究,目的是了解装置产水性能及效率. 试验中,给出了装置在不同加热温度、苦咸水进水流量以及补水流量下的各测点温度变化和淡水产量,并理论分析了苦咸水进水流量对装置产水量的影响,与试验结果进行了对比,得到了不同进水流量下的装置性能系数(GOR). 研究结果表明,系统产水量随苦咸水进水流量和加热温度增加而增大,在苦咸水进水流量为1 000 kg/h时,装置产水量可以达到63.55 kg/h. 由于该装置多次利用了湿空气的凝结潜热以及排浓盐水所含的显热,其性能系数在加热温度为85 ℃时,最大可以达到1.98. 且装置性能系数的理论计算值和试验测试值吻合较好.      

聚能式多效太阳能海水淡化系统性能研究

提出了一种聚能式多效太阳能海水淡化系统,利用太阳能加热海水至蒸发沸腾以达到淡化海水的目的,同时采用多效结构,利用了蒸汽凝结时的冷凝潜热,提高能量利用效率.在典型冬季晴朗天气条件下运行,系统全天淡水产量为10.79 L,集热效率最高达到35％.     

太阳能热气流电站系统的研究进展

太阳能热气流电站系统是一种将太阳能转换为电能的装置,近年来对太阳能热气流电站系统的研究非常活跃.简要概括了关于太阳能热气流电站系统的国内外研究现状,总结了太阳能热气流发电系统的优势,介绍了其商用电站的建设进展,分析了在我国建设太阳能热气流电站的可行性.     

基于低真空运行模式的水电联产系统热力分析

提出了对于低真空运行后的凝汽式机组,直接利用其末级排汽作为低温多效蒸馏海水淡化系统的加热汽源,从而实现水电联产的方法.采用矩阵法建立电厂热力系统多级回热数学模型,基于弗留格尔公式对低真空运行进行变工况计算,进而采用等温差法建立低温多效蒸馏海水淡化系统的数学模型.在计算范围内,当满足不同淡水产量的需求时,可以优选出最佳排...     

一种新型多效内回热式太阳能海水淡化装置

设计建造了一台具有三效回热性能的紧凑式小型太阳能海水淡化装置,在稳态和实际天气条件下对装置的性能进行了测试.该装置的蒸馏系统采用了多级降膜蒸发及降膜凝结技术,使其中大部分蒸气潜热及部分盐水的显热得到了多次重复利用.实验测试表明,当系统在稳态温度70～75 ℃附近运行时,其性能系数可达2.0左右,在晴朗天气下,实际每平方米太阳能集热器的产水量可达10 kg.     

塔式太阳能热发电吸热器技术研究进展

近年来,塔式太阳能热发电技术得到了迅猛发展,大量实验和运行数据充分证明了其技术可行性和商业应用前景.文中较系统的回顾了塔式太阳能热发电系统吸热器技术的发展历程及现状,对应用较为广泛的熔盐吸热器、空气吸热器及水/蒸汽吸热器作了详细的分析,并展望了我国开展塔武太阳能热发电应用研究的发展方向.     

太阳能热发电过程的多模型控制策略

太阳能热发电技术是将太阳能首先转化为热能,再利用热能发电的技术,是对太阳能的高品位利用。文中总结了太阳能热发电系统的结构和原理,分析了不同情况下太阳能热发电的运行模式和热发电系统中的控制难点问题,进而提出了多模型控制策略,并与传统的单内模控制策略进行仿真对比,验证了多模型控制策略对时变不确定对象有很好的控制效果。     

多方式辅助加热太阳能集中供热水远程监测系统

在对太阳能供热水系统特点及空气源热泵工作原理进行研究的基础上,设计了以空气源热泵和电加热器为辅助热源的太阳能集中供热水远程监测系统,不仅解决了太阳能供热水系统单一热源的局限性问题,同时也实现了远程实时监测.以天津某高校培训中心采用的太阳能供热系统为例,结合当地气候,计算了工程需要的集热器面积和空气源热泵机组数量,详细介绍了采用模块化设计方法开发远程监测系统的过程,并与原天然气供热水系统的水、电和天然气实测消耗量进行了对比.结果表明,多方式辅助加热太阳能集中供热水系统的综合运行费用明显降低,具有较高的应用价值.     

平流热压缩多效蒸发浓缩高含盐废水的热性能分析

基于系统的物料和能量平衡,建立了蒸汽热力压缩器与平流多效蒸发器耦合技术(PP MED-TVC)浓缩石化企业含盐废水的热力计算模型.分析了效数对平流多效蒸发(PF MED)性能的影响,比较了四种不同进料方式MED的热性能,并对TVC最优抽汽位置进行了优化.结果表明,效数对系统的热力性能有显著影响;通过对四种MED系统的比较,TVC的加入能显著提高系统的造水比(GOR)和降低蒸发器总换热面积;根据GOR和蒸发器总换热面积,设置最优的TVC抽汽位置,MED-TVC的性能可有很大的提高.     

Numerical Study of Thermal Performance of Phase Change Material Energy Storage Floor in Solar Water Heating System

The conventional solar heating floor system contains a big water tank to store energy in the day time for heating at night,which takes much building space and is very heavy.In order to reduce the water tank velume even to cancel the tank,a novel structure of integrated water pipe floor heating system using shape-stabi-lized phase change materials (SSPCM) for thermal energy storage was developed.A numerical model was devel-oped to analyze the performance of SSPCM floor heating system under the intermittent heating condition,which was verified by our experimental data.The thermal performance of the heating system and the effects of various factors on it were analyzed numerically.The factors including phase transition temperature,heat of fusion,ther-real conductivity of SSPCM and thermal conductivity of the decoration material were analyzed.The results show that tm and kd are the most import influencing factors on the thermal performance of SSPCM floor heating sys-tem,since they determine the heat source temperature and thermal resistance between SSPCM plates and indoor air,respectively.Hm should be large to store enough thermal energy in the day time for nighttimes heating.The effects of KP can be ignored in this system.The SSPCM floor heating system has potential of making use of the daytime solar energy for heating at night efficiently in various climates when its structure is properly designed.     

寒冷地区村镇住宅建筑单热源供热系统设计与优化

对不同规模的村镇住宅建筑供热系统优化设计方案与全生命周期内的经济性展开研究.首先,采用TRNSYS软件模拟得到60~2 000 m²范围内不同供热面积村镇住宅建筑的动态热负荷,并对太阳能、电锅炉、地源热泵及空气源热泵4种不同热源供暖系统的控制运行情况进行模拟,得到不同热源供暖系统在不同供热面积下的优化设计方案.在此基础上,对不同热源供暖系统在全生命周期内的经济性进行对比分析,得到不同村镇住宅建筑供热面积下的热源推荐方案.结果表明:对于不同热源供暖系统的总费用,电锅炉供暖系统最大,太阳能供暖系统最小,太阳能供暖系统总费用比电锅炉供暖系统减少近65%.     

太阳能季节性蓄热系统的应用研究

针对严寒地区农户、别墅独栋建筑,探索太阳能跨季节储热技术,在冬季供暖中的应用。设计方案从太阳能的年辐射量入手,分析了太阳能夏季可以提供的热量、以及建筑物冬季消耗的热量。提出太阳能存储、直接内供暖的方案,考虑到节省初投资的因素,为了减少造价,提出了太阳能结合水源热泵系统的供暖方案,以及太阳能结合空气能热泵的供暖方案。考虑了节能效率与运行费用的影响因素,该研究对采用太阳能复合热泵采暖具有一定的指导意义。     

强制循环闭式太阳能供热系统数值模拟

太阳能技术已经逐渐地应用到供热系统之中,太阳能供热系统的工作机理之一就是水循环系统的流动吸热和散热过程,如何提高该过程产生的热效率是推广太阳能供热系统应用的关键.建立了强制循环闭式太阳能供热系统的三维数值模型,然后用CFD软件对其进行分析.研究结果表明:1) 在模拟强制循环闭式太阳能供热系统中,雷诺数和光照时间对系统影响较大;2) 在雷诺数为1 500、1 000、500时,经过实际1.5 h的模拟后系统内的最高温度分别为310 k、312 k、317 k;3) 强制循环系统中水温分层分布,且系统的得热量随雷诺数的减小而增大.     

太阳能热利用标准讨论

太阳能作为一种清洁、可再生的低密度能源,有着广阔的应用前景。目前太阳能热利用领域越来越受到重视。我国太阳能热利用行业已形成产业,并孕育出了世界最大的太阳能热水器市场,因此,进一步加强太阳能热利用行业的监管,加快太阳能热利用标准制定,已成为当务之急。该文介绍了国际和国内的太阳能热利用标准制定的情况,比较了国内和国际标准的差异,同时给出了一些建议。     

非晶硅薄膜太阳能电池热模型的模拟与实验研究

为了研究柔性非晶硅薄膜太阳能电池(a-Si PV)在晴和多云天气下的温度值,基于能量守恒法建立了a-Si PV的光热模型,考察了各部分参数取值,编写了微分方程的求解程序,并设计研制了一套实验模型进行验证.实验结果表明:a-Si PV电池的温度受日照辐射强度的影响最为显著;安装角度和环境温度也在一定程度上影响a-Si PV的温度值;晴天时的温差大于多云天气下的温差.实测值与模拟值对比表明:该模型可以准确模拟PV温度在晴和多云天气下的变化;数值结果与实验结果最大差值为3.9°C,主要原因是多云天气日照辐射强度的波动性和PV材料热容引起的热响应时滞.建立的a-Si PV热模型考虑了主要的影响因素,可较为准确地得到在晴和多云天气下的温度变化.     

热能系统工程的多元价值取向模型

本文所建立的热能系统工程的多元价值取向模型是在多元因素约束环境条件下,对热能系统工程客观价值取向规律的探讨和尝试。通过研究热能系统工程的论域与因素指标集之间的相互作用,构造出价值取向矩阵R,通过研究对热能系统工程起重要影响的因素指标集内部的相互作用,获得着眼因素重要程度多元价值取向权重向量A,并建立适宜的多元价值取向模型B=A(?)R,B中的各元素反映了在热物理,经济,工程环境特性多元因素指标集下的价值取向结果。由于该模型可包含工程环境特性的发展因素,因此,它不仅体现了人类社会文明的发展对热力系统客观价值取向的约束水平,同时还体现了热力系统的发展必将随着人类社会的进步而发展的客观现实性。     

附加式屋顶通风结构二维简化传热分析

降低建筑能耗对于发展低碳建筑至关重要,屋顶的热量得失对建筑能耗的影响不容忽视。基于屋顶通风隔热结构,本文提出并介绍附加式屋顶通风隔热结构的隔热原理,分析其传热过程,采用数值模拟的方式,以当量热阻的概念来研究该通风结构的热工特性变化规律。结果表明,在稳态条件下,对于确定的附加式屋顶通风结构,通风腔当量热阻与太阳辐射强度、室外空气温度存在指数关系;在同一室外空气温度下,通风腔当量热阻存在最大值;其当量热阻最大值与隔热材料表面发射率倒数、室外空气温度及材料热阻比值呈线性关系;运用得到的计算关系对附加式屋顶通风结构在不同地区的热工特性进行了分析。     

Developments of solar collectors in China

China has abundant solar energy resource. Solar thermal collectors, particularly all-glass evacuated tubular collectors, have been studied and developed for 30 years, and solar thermal industry has developed rapidly for 15 years. There are various solar thermal systems, with an operation area of around 108 million m2 in 2007. These systems mainly provide domestic hot water, but some other applications are under extensive study and development as well.     

西藏地区太阳能、毛细管网采暖系统应用分析

在日照特别充足的地区使用太阳能作为空调的热源能节能60％,太阳能粟暖系统包括集热系统、蓄热系统、辅助热源系统、室内采暖系统、控制系统;毛细管网具有热效率高、节能、舒适度高、方便施工、寿命长等优点,室内使用毛细管网将更大程度的节省运行费用。