太阳能光伏/光热复合集热器能量转换性能的数值模拟

建立太阳能光伏/光热(PV/T)复合集热器的光电与光热耦合能量转换的数值模型,利用TRNSYS软件模拟PV/T集热器的光电、光热转换性能,分析结构参数和运行参数对PV/T集热器的能量转换性能的影响.计算结果表明:减小集热板排管的管间距与管径的比值有利于提高光热与光电转换性能;冷却流体的入口温度对PV/T集热器的性能影响显著,较低的入口流体温度有利于保持更高的光热和光电转换效率.增加冷却流体的入口质量通量可提高光热和光电效率;当入口质量通量增加至6.9 g/(s·m2)时,PV/T集热器的热、电效率分别为66.2％和10.8％,进一步增加入口质量通量对提高光热、光电效率的作用不大.     

基于投入产出模型的生产流程能耗敏感性分析

通过纳入副产品流向和流量,使拓展后的企业投入产出模型能够更全面地反映生产流程中各种物质流和能流的相互作用,也能更准确求出各产品的能值和总能耗.在此基础上,结合敏感性分析,建立了最终需求量和技术系数两类因素变化对总能耗影响的数学关系,从而找到工业生产流程中影响能耗最关键的因素.计算分析湘钢的产品能值和总能耗结果表明:总能耗的90%以上来源于化石燃料,而不足10%来源于外购物料的上游能耗;副产品回收利用能减少62.5%的总能耗;焦炉对洗精煤的单耗、高炉焦比、1#转炉的铁水单耗、含铁物流的利用效率和高炉的技术优化(烧结矿单耗和煤气产率)对能耗影响最为显著.     

低气压室内环境传热传质的数值模拟

在考虑人的呼吸量及呼吸成分的前提下,采用RNGκ-ε流模型对低气压室内环境的传热传质进行数值模拟.对不同大气压下房间内的温度场、流场、氧气及二氧化碳气体的分布规律进行讨论,并对人体对流换热系数与经验值进行比较.研究结果表明:当大气压降低时,空气流速变化很小,房间的对流换热减弱,在稳定状态下温度略有上升;CO2体积分数增大,O2质量分数下降;但增加房间送风速度可以更好地排除CO2,有利于改善室内空气品质;混合对流时人体表面的对流换热能力减弱,减弱的趋势比强迫对流换热的小.     

长沙地区多功能地源热泵系统的模拟与分析

以长沙地区宾馆建筑为例,建立制冷、制热和制热水的多功能地源热泵系统模型,对多功能地源热泵系统全年运行的技术经济性能进行研究.分析多功能地源热泵系统地埋管换热器周围土壤热平衡性和系统全年能耗特点,并与传统的空气源热泵加电热水器系统进行能耗及全生命周期经济性比较.研究结果表明,与常规的地源热泵系统相比,应用多功能地源热泵系统可明显改善地下土壤全年释热量与吸热量的平衡性,运行10 a后土壤温度比相同地埋管长度的常规地源热泵系统减少3.9℃;夏热冬冷地区的多功能地源热泵系统夏季的总能耗最高,冬季次之,春秋季最低;与空气源热泵加电热水器系统相比,多功能地源热泵系统总能耗可节省46％,生命周期内的费用现值节约率变化范围为7％～40％,投资回收期变化范围为5～12 a.