不同方位角上太阳能集热器最佳倾角的确定

综合考虑太阳辐射量和热负荷的变化,以福州地区为例,分别以年最大得热量和年需最小辅助加热量为目标,计算得到不同方位角所对应的集热器最佳倾角.结果表明,正南朝向下,相较于以年最大得热量为目标确定的集热器最佳倾角,以年需最小辅助加热量为目标确定的集热器最佳倾角可节约11.7%的辅助加热量.方位角对集热器最佳倾角也有较大影响.当方位角的绝对值较大时,应采用较小的集热器倾角.     

太阳能热水器安装倾角的优化

结合气候气象条件、各月热能供需关系,在全年各月无热水浪费的前提下,探讨以单位面积年采光量最大、太阳能热水器寿命期内经济效益最大、各月太阳能保证率波动率最小为优化目标的家用热水器安装倾角的优化方案.结果表明:除了太阳能资源极度匮乏的地区,单位面积的年采光量最大所对应的集热器倾角β_(opt.1)为当地地理纬度加减5°;寿命期内经济效益最大所对应的最佳倾角大于β_(opt.1);除了西藏和云南外,年太阳能保证率波动率最小所对应的倾角为90°;单位面积年采光量最大所对应的优化方案性价比最高,太阳能保证率波动率最小所对应的优化年太阳能保证率最高,但经济效益最差.研究还发现,从全年供热稳定的角度看,市场上流行的倾角为45°的真空管太阳能热水器适合于云南和西藏地区,但从经济效益角度来看,倾角为45°不是最佳倾角方案.     

一种计算太阳能集热器长期性能的新方法

基于大气层透射率时角函数和集热器的稳态模型,提出一种计算集热器长期性能的新方法——日周期法.该方法只需要日均气象参数,可得到与瞬时系统模拟软件计算结果相同的日总集热量.以兰州地区为例,采用数学拟合的方法得到大气层透射率的时角函数.根据日周期法,分析知全年、夏季和冬季的集热器最佳放置倾角分别为25°、11°、49°;计算了平板集热器在全年最佳倾角下的日总集热量,与瞬时系统模拟软件的计算结果相同,验证了模型的可靠性;最后分析了两种不同性能平板型集热器在兰州地区不同时段的平均效率.     

安装朝向和倾角对集热器性能参数的影响

根据太阳能的辐射特点,结合平板集热器的能量方程和换热特性,研究安装倾角、安装方位对平板集热器性能的影响.采用太阳能瞬时模拟软件对兰州地区平板集热器在25°、45°、90°三种不同安装倾角分别朝南、朝东安装的6种情况下,出口水温、投射在集热器上的太阳辐射等参数进行全年模拟分析.结果显示,夏季集热器倾角45°朝东安装,能够更好地吸收太阳辐射,集热器出口水温最高;倾角90°朝南布置,效果最差.冬季,倾角90°朝南的安装效果最好,90°朝东安装效果最差.集热器的出口温度基本上随投射到集热器上的辐照度增大而升高,并不是简单的线性变化,而是受多种因素的影响出现一些波动.     

石河子地区太阳能供暖系统集热器最佳倾角的计算及模拟分析

在对太阳能集热器最佳安装倾角计算方法进行理论分析的基础上,结合石河子地区太阳能辐射强度数据,采用编程方法对石河子地区最佳安装倾角进行动态计算与分析,最后运用ECOTECT模拟软件对计算结果进行模拟验证。模拟分析结果表明:整个采暖期,选用计算出的最佳安装倾角(47.6°)比选用工程经验倾角(54.27°)集热量多达20290.1(W·h)/m~2。     

长沙地区热源塔热泵辅助加热太阳能热水系统的性能分析

构建了热源塔热泵辅助加热太阳能热水系统。对该系统在长沙地区进行了测试,分析了系统三种典型工况的运行特性,对系统在试验期间的热水温度、太阳能保证率、热源塔热泵贡献率、集热器集热效率进行分析计算。应用TRNSYS,对系统在长沙地区各月和全年性能进行模拟分析,计算得出逐月和全年性能参数。研究表明试验测试期间太阳能保证率为46.69%;在7、8、9月份太阳能保证率皆超过57%,同时集热器集热效率最高,皆达到33%以上;系统全年集热效率为29.13%,全年太阳能保证率为33.99%,全年热源塔热泵贡献率为66.01%。     

平板型太阳能集热器的最佳倾角

本文应用天文测量理论推导平板型太阳能集热器最佳倾角的计算公式。并对我国六个具有代表性地区的太阳辐射实测资料进行分析计算,确定了偏离最佳倾角的合理角差范围,为设计提供了必要的数据。     

顺德地区固定式多角度光伏发电系统研究

在光伏系统设计中,由于设计软件模拟计算时使用的气象数据与实际气象数据有差别,因此,使用软件模拟计算得出的某地全年最佳倾角与实际有一定差别。为研究广东顺德地区安装光伏发电系统的年最佳倾角,建设了固定式多角度光伏发电系统,同时对该系统运行一年半的发电数据进行分析,得出顺德地区安装光伏发电系统的年最佳倾角在25°左右。     

寒冷藏族地区户用太阳能辅助热泵系统供热性能研究

对采用太阳能辅助热泵(SAHP)驱动的为香格里拉寒冷藏族地区提供冬季室内采暖及全年生活热水的供热系统进行了实验测试研究.实验结果表明,与单一空气源热泵系统相比,太阳能提供的热量日平均为21.9 MJ,太阳能辅助热泵系统全年节能约87.2%;当室外环境温度分别为-7℃、2℃和7℃时,太阳能辅助热泵系统制热量和COP分别提高约16.2%、14.1%、11.5%和19.0%、10.6%、5.5%.对太阳能辅助热泵系统进行了经济性分析,提出了降低系统投资和运行费用的方法.     

新余市LED光伏照明系统最佳倾角的优化设计

针对新余市的LED光伏照明系统,在综合考虑方阵倾斜面上所接收到太阳辐射量与负载的匹配关系基础上,利用最小二乘法,选取各月的辐射比例与负载的比例最为匹配的倾角为光伏独立系统最佳倾角,以倾斜面上全年接收到太阳辐射量最大的角度作为光伏并网系统的最佳倾角。     

双元工质太阳能喷射制冷空调系统集热器

用设计工况性价比评价集热器在太阳能制冷系统中的性能时，通常没有考虑系统运行时气象参数变化的影响．在不同气象条件下，对5种集热器构成的双元工质制冷系统性价比进行了排序对比，并以太原地区为例．对设计气象条件与寿命期气象条件下太阳能制冷系统集热器的热性能及经济性进行了分析，结果表明，气象参数变化时，各种集热器构成的制冷系统性价比排序也随之变化．这说明采用气象条件特定的设计工况性价比评价集热器不合理，综合考虑寿命期气象条件的寿命期性价比更全面，在太原地区，双层盖板平板集热器用于太阳能喷射制冷系统，寿命期性价比最优；热性能最优的CPC集热器在相同制冷量下，所需集热面积最小，为双层盖板集热器的58．6％，减少了安装空间．     

微型抛物面槽式聚光集热器光学性能研究

为使太阳能聚光集热器与建筑更好地结合,提出了一种聚光比为3.4的微型抛物面槽式聚光集热器。从光传播损失、余弦损失以及阴影损失3个方面,建立了微型抛物面槽式聚光集热器光学效率的理论模型;用Sol Trace对微型抛物面槽式聚光集热器的光学效率进行了模拟计算,计算了南北水平和东西水平放置下春分、夏至、秋分和冬至日的平均光学效率,并讨论了集热器与水平面倾角δ对光学效率的影响。结果发现:阴影损失是影响该集热器光学性能的主要因素;集热器南北和东西水平放置时的光学效率分别为54%和48%,而东西放置且与水平面倾角为60°时的光学效率为51%。因此,该集热器可用于建筑物屋顶以及南立面墙,具有很好的应用前景。     

管间距对真空管家用太阳能热水器热性能的影响

依据现行的家用太阳能热水系统技术条件(GB/T19141),不管采用平板集热器还是真空管集热器,日采光量为17MJ/m2所对应的日得热量Q17是评价家用太阳能热水系统性能的主要指标.本文通过理论和实验研究真空管集热器的管间距对系统热性能的影响,结果表明:管间距对真空管家用太阳能热水系统的Q17有很大的影响,管间距越小,Q17越大,意味着系统的性能越好.但实际情况却完全相反,管间距越小,管与管之间的遮光越厉害,系统实际的日得热量越小,性能越差.这意味着以Q17来评价真空管家用太阳能热水系统的性能不合理,建议在家用太阳能热水系统技术条件中对管间距做出具体的规定,以消除管间距对Q17的影响.     

太阳能集热管流量和进口温度对其效率的影响

目的为了提高严寒地区太阳能与常规能源联合供暖过程中太阳能集热系统的效率,充分利用可再生能源.方法以沈阳地区某一利用太阳能与常规能源联合供暖的住宅为研究对象,对太阳能平板集热器建立数学模型,分析当集热管的进口流量和进口温度不断变化的过程中太阳能集热器吸收率的变化情况.结果当流量控制在0.04 kg/s集热器效率为58%;当流量控制在0.08 kg/s集热器效率为61%;当流量控制在0.12 kg/s集热器效率为62%;当集热器进口温度为0℃时效率为85%;当进口温度为30℃时集热器效率为25%.结论集热器涂层,透过率,进口流量以及进口温度的改变都影响太阳能集热器的热效率.     

槽式太阳能集热与燃煤热发电的高效集成

为了研究槽式太阳能集热与燃煤热发电的高效集成方法,基于槽式太阳能集热器的最佳运行条件,建立300 MW燃煤机组与太阳能集热的混合发电系统,理论分析混合发电工况下机组的热力学性能和热经济性.结果表明,太阳能辐射强度为600 W/m2时,槽式集热器的最佳运行温度为306.55℃;300 MW燃煤发电机组中,离开槽式集热器的热水直接与回热器的热水混合时,太阳能热水与进入3#回热器的热水混合是槽式集热器与燃煤发电机组集成的最佳方案,此时太阳能热发电效率达到23.60%,节省煤耗5.53 g/(kW.h).     

老挝万象与中国昆明太阳能热水系统性能对比分析

利用POLYSUN提供的全球多年平均气象数据,对老挝万象与云南昆明的气候资源进行比较分析.在此基础上,以一套常规太阳能热水系统配置为例,利用POLYSUN对该系统在两地的全年运行特性进行比较分析,发现该太阳能热水系统在万象的太阳能保证率高达97.1%,比昆明高出约25%,不采用辅助热源就能基本保证所需热水供应;此外,万象的太阳能储热水箱内热水温度也比昆明高得多,在供热量确定的前提下,万象设计安装太阳能热水系统可减少集热器安装面积,节省成本,减轻系统结垢和老化.     

阳台式太阳能热水器热性能测试分析

本文阐述了在广西地区进行全年的阳台式太阳能热水器的测试分析,对阳台式太阳能热水器的日产水量、得热量、日平均热效率、热损失因数等方面,提供了实测数据,为今后阳台式太阳能热水器设计提供一定的参考价值。     

双层皮幕墙内置遮阳百叶倾角评价方法

为了更加科学合理地动态调整双层皮幕墙(DSF)内置遮阳百叶的角度,满足自然采光和节能的双重需求,建立了受遮阳百叶倾角影响的室内综合得热量与平均采光系数的数学模型,通过对模拟结果的标准化处理和线性加权求和方法,建立了DSF内置遮阳百叶倾角评价模型.以长沙地区某建筑南向DSF为例,详细介绍了自然通风工况下,8:00至18:00时间段内,晴天及阴天典型日该双层皮幕墙百叶倾角评价模型的构建过程.通过模拟分析发现,长沙夏季晴天DSF遮阳百叶最佳倾角为82°,最佳倾角范围为73°~90°;长沙夏季阴天DSF系统遮阳百叶最佳倾角为0°,最佳倾角范围为0°~36°.     

计量检定用太阳能恒温室

为了探索太阳能应用的近代技术,广西富川建立了一个用于计量检定的小型太阳能空调实验室。其中恒温室12M~2、容积36M~3。由18M~2的热水器及1M~3的水箱采暖。热水器分成三个单元,可以串联,也可以并联。采暖系统可以作集热器供热、热水箱供热或集热器热水箱贮热三种方式运行。氨吸收式直接制冷系统主要包括24M~2的发生集热器、降膜式吸收器、冷凝器、蒸发器、予冷器及螺旋板式换热器。发生集热器的流向采用了上进下出,实践表明,这样做不仅有利于循环的正常进行,而且热容较小。恒温室四周墙面铺设50_(mm)聚苯乙烯泡沫塑料板及10_(mm)木板或纸板,单层砖墙连灰面厚130_(mm)比热损失30W/℃。最低热负荷0.825KW,最低冷负荷1.84KW。全年需冷量1066KWH,全年需热量640KWH。自一九七九年投入运行以来,冬季晴天环境温度约8℃时采暖系统能控制恒温室温度为20℃。夏季环境温度为32℃时可以使恒温室降低到21—23℃。由于原设计的辅助能源未能及时装设,系统尚不能完全保证在原设计的制冷率下运行。为了充分发挥18M~2集热器的作用,已将直接式制冷改为简接式制冷。一九八一年夏季运行情况已基本上接近设计要求,能使恒温室在晴天环境温度31—33℃时控制室温在20—21℃。实践表明,必须考虑加装辅助能源,以期通过贮热装置与辅助能源的调节作用,保证恒温室连续温度控制的正常需要。本文旨在对两年来的试验研究进行阶段总结,内容包括基本气象资料、系统及其主要部件、主要设计参数、运行情况及改进意见等几个部份。     

平板式热管太阳能集热器冬季运行性能研究

对平板式热管太阳能集热器的冬季运行和热量传递进行了实验和分析研究,给出了该种集热器的冬季运行性能实验参数,证实了平板式热管太阳能集热器完全能够在严冬寒冷条件下正常运行,并具有高抗冻性能和低生产成本,为平板式热管太阳能集热器的推广和应用提供了科学依据。