智能太阳能浴室系统

据国内目前的政策环境,大力推进新建住宅节能、统一安装太阳能热水系统是不可阻挡的趋势.目前越来越多的家庭用上了太阳能热水器,但由于没有统一的设计和安装标准,并且不少设备安装存在隐患,而经过一体化设计安装的太阳能热水系统,实现了功能与外观的完美统一,特别是不能集体供暖的家庭用户建筑中,效果更加明显.我们设计实现了洗浴供暖一体化,给大多数农村家庭用户带来了方便.该设计是基于STM32单片机的智能太阳能热水器系统.是一个比较完善的系统,并且实现了洗浴供暖一体化.通过太阳能发电给系统供电,同时利用发电产生的余热对水加热,大大提高了能源利用效率.利用STM32作为主控芯片,通过键盘用户可以任意设置水温和空气温度.通过传感器测量水温及空气温度,由主控器控制电机的转速控制两水管的流量,进而控制水温.通过水位传感器测量水桶内的水位,并提示水位信息.并判断水位高低并提示是否蓄水或自动蓄水.通过温度传感器传输空气温度信息.并将热水器一部分水流向暖气片,给室内供暖,达到了洗浴供暖一体化.     

太阳能辅助空气源热泵冬季运行性能研究

太阳能辅助空气源热泵有效地将两种可再生热源复合利用,实现了太阳能与空气热能的优势互补,本文主要介绍了太阳能辅助空气源热泵的系统组成、运行模式及原理。通过对华北科技学院太阳能辅助空气源热泵系统实验台的冷凝器进出口温度、室内温度、耗电量等相关参数进行实测,与普通空气源热泵和其他供暖方式进行对比分析,重点研究了该系统的实际节能性。结果表明:太阳能辅助空气源热泵耗电量与空气源热泵基本持平,但太阳能辅助空气源热泵的制热量高于空气源热泵,其白天模式制热量为空气源热泵的1.4倍,COP是空气源热泵的1.5倍;夜间模式与空气源热泵相比,制热量为其1.2倍,COP是其1.2倍。同时太阳能辅助空气源热泵的运行费用与碳排放与传统区域供暖方式也有所降低,因此是一种节能减排的供暖方式。     

内蒙古西部超低能耗草原民居多能互补供暖系统集成配制

内蒙古西部草原民居冬季取暖以传统火炕和土暖气为主,由于供暖效果较差,无法满足居民热舒适需求。为改善供暖效果,充分利用太阳能、风能等可再生能源,通过实地调研,统计得出内蒙古西部典型草原民居最冷月室内外温度,利用数值模拟方法建立太阳能、风能等多能互补的内蒙古西部草原民居供热模型,并进行模拟验证。结果表明:多能互补供暖方式下客厅和主次卧的最冷月日平均温度均值分别提高7. 0℃、6. 2℃和7. 5℃,室内温度和热稳定性显著提高,热舒适性较好。研究结果为草原民居设计建造中充分利用太阳能、风能资源,构建多能互补供暖方式,提高室内温度和热舒适性提供了理论依据。     

我国太阳能供暖的研究与分析

我国的<十二五规划>中已经明确的将供暖能耗纳入重点关注的产业之一.太阳能供暖将很大程度上缓解传统供暖方式对大量热能的需求.在借鉴了国外太阳能供暖的成功经验的基础上.如何发展和完善我国的太阳能供暖体系,成为太阳能开发与利用领域关注的焦点之一.     

高原严寒地区观察哨楼连续式太阳能供暖系统

针对高原严寒地区边防执勤哨楼燃料缺乏，无法正常供暖的实际困难，提出了将被动式太阳房技术、主动式太阳能集热技术、相变材料蓄热技术集为一体的连续式太阳能供暖系统，并对该系统进行了研究。使得单纯利用太阳能向室内连续供暖成为可能。通过在高原严寒地区边防执勤哨楼的应用，表明该系统能够实现向室内不间断供暖。     

基于不同动态负荷的太阳能辅助地源热泵系统供暖特性研究

建立了太阳能辅助地源热泵系统(SAGSHPS)动态仿真模型,基于间歇负荷1(8:00-20:00末端开启)、间歇负荷2(18:00-次日7:00末端开启)和连续负荷(末端全天24h开启)条件,对大连地区SAGSHPS在整个供暖期内的运行过程分别进行逐时动态仿真,分析了3种典型动态负荷下SAGSHPS的运行特性.结果表明:冬季最冷日内不同负荷下,系统供暖运行方式不同.间歇负荷1下系统以地源热泵(GSHP)和太阳能热泵(SHP)交替供暖;间歇负荷2下系统以地源热泵供暖为主,只在入夜初期辅以太阳能热泵供暖;连续负荷下系统白天以太阳能热泵供暖,夜间以地源热泵供暖.整个供暖期内,蒸发器入口温度对热泵机组性能系数的影响高于对系统性能系数的影响;对于太阳能、地热能和电能对热负荷的贡献比例而言,蒸发器入口温度越高,太阳能对热负荷的贡献比例越大,地热能的贡献比例越小,而电能的贡献比例变化不明显.     

新型太阳能空气集热器性能研究及供暖测试

太阳能作为清洁可再生能源在供暖领域得到越来越多的应用,集热器作为太阳能热利用的核心部件在供暖方面发挥了重要作用。为了获得新型双通真空管太阳能空气集热器热性能,通过搭建测试平台对其进行试验研究。试验结果表明：新型双通真空管太阳能空气集热器,热性能较优,集热器平均瞬时集热效率为66.7%,与普通空气集热器相比,效率更高;集热器热损较小,最大为2.092 W/（m2·℃）。基于该集热器组成太阳能+电加热联合采暖系统,并对不同天气条件下单独采用该集热器的太阳能供暖系统的运行效果进行初步测试分析,结果表明:单独使用该集热器进行供暖的房间,当太阳辐照强度持续大于250 W/m2,集热器出风温度高于30 ℃,室内温度高于16 ℃的时长可达6～7小时,可满足白天大部分时间段供暖需求,供暖效果较优。研究结果可为太阳能空气集热器供暖系统在农村地区的应用及推广提供参考。     

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.     

优先开发新能源

能源专家认为,太阳能、风能、地热能、波浪能和氢能这五种新能源,在今后将肯定会优先获得开发和利用。1.太阳能太阳能利用的形式很多。例如太阳能集热为人类供暖、供热水;用太阳能电池驱动交     

相变蓄热式太阳能低温地板辐射采暖系统性能实验

设计了一套以CaCl2·6H2O作为蓄热介质的相变蓄热式太阳能低温地板辐射采暖系统,该系统在阳光充足时直接利用太阳能供暖,同时将多余的太阳能储存,用于夜间和阴雨天供暖,使太阳能可作为地板采暖系统的稳定热源;在太阳能较弱的条件下对供水进行预热,配合使用电加热器,从而降低地板采暖系统的能耗。通过对实验供暖房间进行性能测试,结果表明该系统能使室内平均温度保持在18℃左右,并且在没有太阳辐射的情况下也能维持室温12 h。     

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。     

太阳能辅助空气源热泵系统供热特性的实验分析

农村能源是我国能源体系的重要组成部分,但目前农村能源结构体系并不合理,为了解决新农村能源利用尤其是建筑建设及采暖问题,提出一种基于改造式房屋建筑的太阳能辅助空气源热泵系统并搭建了系统实验台,对系统的运行参数进行了监测和记录。本文通过对系统太阳能集热、空气源热泵及毛细管辐射等运行数据的分析,得出以下重要结论。结果表明,采用太阳能辅助空气源热泵系统的改造式住宅建筑室内温度在20℃以上,人的体感温度可以达到23℃左右;在一天的供热时间段内,太阳能集热系统的供暖时间占比为35.4%,空气源热泵供暖时间占比为64.6%,节能效果显著;该系统能够满足该类型建筑用户对住宅的采暖需求,对京津冀地区新农村能源体系的完善意义重大。     

基于纳米复合PCM集蓄热构件的建筑太阳能供暖特性研究

设计一种基于吸光型纳米复合相变材料(PCM)模块化集蓄热构件,将其应用于建筑太阳能采暖,以降低能耗和碳排放。开展石墨烯-石蜡复合相变材料的制备和物性测试,建立PCM集蓄热数学模型,并结合典型气候工况进行供热特性的数值模拟,研究定风量情况下蓄热层厚度和空气流道宽度对供暖特性的影响,分析通风速度对送风温度、日供热量以及太阳能供暖保证率的影响。研究结果表明：添加石墨烯后的纳米复合PCM相对于纯石蜡的集热效率约提升了60%;对于具有18 m²采光面积的集蓄热构件,当通风速度为1.0 m/s时,太阳能集蓄热墙具有较为优异的供暖性能,此时供给室内的日供热量、日平均热效率和供暖保证率分别为112.5 MJ、67.6%和90.0%,室内能够达到20℃的设定温度的时间为13 h。     

相变蓄热式太阳能低温地板辐射采暖系统的性能实验

设计一套以 作为蓄热介质的相变蓄热式太阳能低温地板辐射采暖系统,该系统在阳光充足时直接利用太阳能供暖,同时将多余的太阳能储存,用于夜间和阴雨天供暖,使太阳能可作为地板采暖系统的稳定热源;在太阳能较弱的条件下对供水进行预热,配合使用电加热器,从而降低地板采暖系统的能耗。通过对实验供暖房间进行性能测试,结果表明该系统能使室内平均温度保持在18℃左右,并且在没有太阳辐射的情况下也能维持室温12h。     

香格里拉太阳能热泵联合供暖系统热泵功率与供暖面积的匹配研究

为研究香格里拉居民住房中太阳能热泵联合供暖系统热泵功率与供暖面积的匹配关系,利用TRNSYS与TRNBuild构建了模拟系统并计算,发现在满足太阳辐射量最低供暖月的热水需求条件下,热泵功率与供暖面积的匹配关系为:40～68、68～102、102～140m2和140～180m2供暖面积可分别采用3、4、5P和6P空气源热泵供暖.     

利用太阳能屋面集热器供暖通风的 被动式太阳房

提出并设计了一种利用屋面太阳能集热器供暖通风的被动式太阳房,建立了太阳能屋面集热器的数学模型和该太阳房系统模型,进行了实例计算分析。结果表明,20m~2房间如果采用的太阳能集热面积为4m~2,通过太阳能集热器供热保证率为52%,能使过渡季延长40天。     

使用太阳能的低温地板辐射供暖研究

在理论上计算得出地板辐射式采暖换热盘管内的热媒平均温度相对于室外气温的变化率为常数.低温地板辐射供暖的供水温度在40℃左右,可以满足室内供暖的要求,地板面层材料应选用热阻较小的材料.太阳能与低温地板辐射式采暖方式结合为室内空间供暖是可行的.     

太阳能辅助地源热泵联合供暖系统模拟研究

为了改善寒冷季节建筑物供暖能耗偏高的问题,利用太阳能光伏光热系统辅助地源热泵（PV/T-GSHP）进行联合供暖。以北京市某民用节能建筑为研究对象,利用瞬时系统模拟程序TRNSYS对PV/T-GSHP系统在供暖季（2018−11—2019−03）的应用进行了模拟分析。针对当地气象参数和系统设备性能指标,建立了4种不同的温...     

太阳辐射影响下地板供暖室内环境与控制策略优化

目的 研究太阳在辐射供暖地板室内的照射特点以及利用太阳辐射优化供暖策略。方法 利用CFD建立数值模型模拟太阳在室内的投影位置和室内温度场,实验测量太阳辐射强度和室内热环境参数,评估冬季辐射地板的供暖效果和室内环境温度。结果 太阳辐射在地板表面形成投影区,区域内外温度不均匀,两区域温差大于15℃,但工作面温度分布较均匀;室内各环境参数随太阳辐射强度改变而规律性变化,峰值延迟出现,太阳辐射使室内空气温度和平均辐射温度提升9～10℃。结论 辐射地板供暖房间可有效利用太阳辐射能量以降低供暖系统总供暖量,辐射地板设定供暖温度可降低6℃,供暖系统总供暖量降低47 kW;可根据太阳辐射变化规律调整设定地板温度,以避免房间过热,在满足室内热环境需求的同时减少供暖量降低能耗。     

风冷式冷凝器辅助的复合制冷系统特性

无论是太阳能吸收制冷还是风冷电压缩制冷用于建筑空调供冷,均存在制冷效率偏低的问题,结合太阳能吸收制冷可利用太阳能制冷的优势,以及传统风冷电压缩制冷可实现全天候制冷的特点,构建一种风冷式冷凝器辅助的复合制冷系统。通过建立新系统热力学数学模型,分析了组成新系统的吸收制冷循环的发生温度、冷凝温度、蒸发温度以及风冷电压缩制冷子系统的冷凝温度对系统性能的影响。研究结果表明:新系统增加了太阳能利用率,延长了太阳能有效利用时间,且实现了全天候制冷。提高吸收制冷循环蒸发温度是延长太阳能吸收制冷循环工作时间和降低新系统能耗的有效手段。