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。     

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。     

太阳能相变蓄热+电锅炉供暖系统研究现状及发展前景

在能源紧张和环境污染的双重背景下，太阳能是建筑供暖的首选能源。从相变蓄热技术与太阳能供暖系统耦合的应用方式出发，综述太阳能耦合相变蓄热+电锅炉供暖系统的集热、储热部分，相变蓄热部分及辅助热源的研究现状，并从技术、经济效益、节能环境效益方面阐述太阳能耦合相变蓄热+电锅炉供暖系统的综合优势和研究方向，以期为太阳能相变蓄热供暖系统工程的推广应用提供借鉴。     

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。     

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。     

太阳能供暖系统用即热式蓄热水箱热工性能的试验研究

针对太阳能供暖系统早上集热器启动后,蓄热水箱升温慢导致太阳能供暖不及时的缺点,研发了一种即热式蓄热水箱。水箱工程应用的试验研究结果表明:在太阳能-空气源热泵复合地板辐射供暖系统中采用这种即热式蓄热水箱,早上集热器启动后,地暖供水温度可快速升温至设计值,达到即热的效果,从而减少辅助热源的使用;室外气温是影响集热器启动时间和地暖供水温升速率的重要因素;在晴天和多云天气集热器运行期间,系统可以依靠太阳能而不使用辅助热源为房间供暖,维持室温在15～22℃.     

跨季节空气-土壤蓄热式热泵系统可行性分析

为探讨空气-土壤蓄热式热泵(air-soil heat storage heat pump, ASHSHP)系统在寒冷地区的供暖可行性,以邢台市某住宅楼为研究对象,利用TRNSYS软件对ASHSHP系统进行模拟分析,系统模拟运行20 a时,定时蓄热模式与定温蓄热模式下,ASHSHP系统的土壤温降分别为2.20、1.26℃,机组性能系数(coefficient of performance, COP)均值分别为3.96、3.99,定温蓄热模式下系统的供暖效果更佳,对其进行可行性分析。结果表明：定温蓄热模式下ASHSHP系统比太阳能-土壤源热泵(solar-ground source heat pump, SGSHP)系统的能耗高0.90%,供暖总增值费用减少100.7万元;与传统燃煤锅炉、燃气锅炉、电锅炉供暖系统相比分别可节约32.27%、17.37%、60.83%的能耗,运行费用高于燃煤锅炉,但与其他两种供暖系统相比分别可节省约20.89%、60.83%;利用模糊分析法得到ASHSHP系统的环境优度略低于SGSHP系统,但远高于燃煤锅炉和电锅炉供暖系统。     

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。     

太阳能毛细管辐射采暖系统的运行特性分析

针对北方地区冬季清洁供暖问题,本文提出了一种太阳能毛细管辐射采暖系统方案,该系统应用了一种应用太阳能毛细管顶板辐射采暖系统的3L热隔断屋顶,搭建了太阳能毛细管辐射采暖系统试验台。利用energyplus模拟了建筑热负荷,确定了集热器的面积,比较了使用3L热隔断屋顶和普通屋顶实验室的负荷变化,分析了系统蓄热过程、放热过程及电辅助加热过程。结果表明,使用3L热隔断屋顶的实验室热负荷明显降低,平均热负荷较普通屋顶低0.521 k W。该系统在低负荷建筑下供热安全稳定,室内温度稳定在19℃左右。水箱蓄热能效为22.2%,电辅助加热效率可达到95%。     

低温热水地板采暖论述

低温热水地板采暖是通过在地面下面敷设热水输送散热盘管,利用地面自身的蓄热辐射而将热量向地面上的空间散发,维持该空间具有较稳定合适温度状态的技术.该技术在欧洲已有多年的使用和发展历史,是一项在欧洲非常成熟且应用广泛的供热技术.近年来,在我国也得到了非常广泛的应用.本文将通过低温热水地板采暖经济对比图,低温热水地板采暖设计说明,交联聚乙烯管材对低温热水地板采暖进行详细的介绍.     

非直膨式太阳能水源热泵地板辐射采暖实验系统研究

为解决太阳能供热系统间歇性和不稳定性的问题,对以水源热泵作为辅助热源,以热管式真空管太阳能集热系统为主要热源形式,以地板辐射采暖系统为末端装置的太阳能-水源复合热泵地板辐射供暖系统进行研究。分析该系统在不同工况运行原理的前提下,建立系统性能系数的数学模型。分析了集热器进出口温度、水箱平均温度、地板采暖系统进出口温度和热泵蒸发温度对系统供热性能的影响。提出此系统的运行策略和控制方案,为该系统的设计和运行控制提供了依据。     

谷电相变电蓄热供暖分工况变论域模糊比例、积分、微分自适应前馈补偿控制

针对谷电相变电蓄热供暖系统,有谷电时间段既蓄热又放热供暖和非谷电时间段单纯放热供暖两种不同的工况,不同的工况系统参数变化较大的问题,设计了分工况变论域模糊比例、积分、微分(PID)控制器,根据不同工况选择对应的控制器且其论域伸缩因子自适应调整;考虑到供暖过程中蓄热炉炉温的变化,把不断变化的蓄热炉炉温作为可测干扰,设计了自适应前馈补偿控制器对变论域模糊PID控制器的输出控制量进行补偿,通过实时辨识供暖系统模型,实现前馈补偿控制器参数的自适应调整。实验结果表明:所提出的控制方法能够在不同工况下实现对期望供暖出水温度的实时跟踪,显著地减小了供暖出水温度误差,提高了供暖可靠性。     

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.     

太阳能——绿色光纤照明与供热系统的研究

《太阳能——光纤绿色照明与供热系统》利用太阳能作为能源;利用大芯径耐热空芯贮能光导纤维作为传光线路,把太阳能引入阴暗房间、地下商场、人防工事、矿井、隧道等阴暗、潮湿处进行照明,使“北屋”变成“南屋”,“地下”变成“地上”,让阴暗、潮湿处充满阳光,起到阳光浴和保护视力的作用,有益于人体健康。同时该系统利用大芯径耐热空芯贮能光导纤维包层中的发热材料将入射的光能转换成热能,并向外辐射热量,达到冬季供暖的目的。因此《太阳能——光纤绿色照明与供热系统》,具有显著的经济效益、环境效益和广泛地应用前景。     

蓄热量对局部时段供暖房间能耗影响的实测与分析

冬冷夏热地区为非集中供暖区域,局部时段供暖是该地区典型的冬季采暖行为特征,这导致家具等蓄热体在供暖时间内处于不稳态传热过程,蓄热量会影响到室内升温速率和能耗指标.在人工气候室内对不同蓄热量房间的能耗指标随供暖时间的变化特征进行了实测分析.结果表明,由于蓄热体在供暖过程中吸收和储存热量,房间蓄热量会大幅度增加短时间供暖房间的能耗指标,随着供暖时间的延长,能耗指标逐步下降.房间蓄热量和室内外温差越大,随供暖时间延长则能耗指标下降越缓慢.此外,蓄热量较大时,室内气温将难以在短时间内控制到满足人体热舒适需要的范围.     

采暖温度对丽江地区太阳能采暖系统的影响

基于丽江的气候条件,利用POLYSUN软件对设计的普通建筑太阳能低温热水地板辐射采暖系统进行模拟实验,得到采暖月份的太阳能保证率、水箱温度和系统耗电量.通过对比分析,发现在丽江地区采用太阳能热水地板采暖时,18℃是一个相对合适的房间采暖温度,既能保证房间舒适性又能兼顾经济性与节能性.     

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。     

太阳能热发电的多级蓄热技术研究进展

在太阳能光热发电系统中,采用水工质作为传热介质,吸热后产生高温高压蒸汽直接驱动汽轮机,可有效减少热量传递过程中的能量损失,因而具有很好的应用前景.水工质在蓄/放热过程中会发生相变,单一显热蓄热技术难以与水工质的温-焓曲线匹配,从而产生较大(火用)损.嵌入与水工质温焓曲线相匹配的显热-潜热多级蓄热系统是有效减少系统(火用)损失、提高蓄热能力的重要途径.首先,介绍了太阳能光热发电中常用的显热蓄热技术及其优缺点;其次,给出了适用于太阳能光热发电的潜热蓄热技术;再次,从实验研究、理论分析和数值模拟3个层面对显热-潜热多级蓄热技术的发展现状进行了重点介绍;最后,指出了太阳能直接蒸汽发电系统中多级蓄热技术的研究目标和方向.     

相变蓄热式电加热地板与传统散热器的比较分析

本文对相变蓄热电加热地板和传统的散热器采暖在舒适性和费用方面进行了对比,分析表明,相变蓄热式电加热地板采暖方式在经济上是可以接受的,在技术上是可行的,值得深入研究和加大推广力度。     

严寒地区跨季节蓄热型太阳能-地源热泵系统研究

土壤热失衡问题会导致热泵性能下降.为解决这一问题,以大庆市某办公建筑为例,利用瞬态系统模拟软件TRNSYS对跨季节蓄热型太阳能-地源热泵系统进行采暖及制冷10年的数值模拟.结果表明：太阳能-地源热泵系统其土壤初始温度降为4.50℃,而跨季节蓄热型太阳能-地源热泵系统的土壤温度升到6.63℃.同时,太阳能-地源热泵系统的热泵平均COP为3.2,跨季节蓄热型太阳能-地源热泵系统的热泵平均COP为3.28,同比上涨2.5%.此时总耗电量减少4.44%,全年运行费用降低了5.54%,费用年值减少了1 257.69元.由此可见,跨季节蓄热型太阳能-地源热泵系统不仅可以有效缓解土壤热失衡问题,还能提高寒区地源热泵的性能并且减少能耗,经济性能好.