严寒地区太阳能相变蓄热地板辐射供暖系统运行控制策略实验研究

新疆地区供暖期长达6个月且太阳能资源高达5 800MJ/(m~2·a),为太阳能利用提供了有利条件。利用太阳能作为地板辐射供暖热源,其难点之一是解决太阳能变化不定与建筑供暖需求连续稳定之间的矛盾。以乌鲁木齐市某办公建筑为例,构建了太阳能相变蓄热地板辐射耦合供暖系统,实验研究了不同太阳辐照度下集热器进出口温度及系统运行方式对室内供暖效果的影响,得到了不同室外气象条件下该系统的供热量、蓄热量和补热量,总结得到了该系统在整个供暖期的运行控制策略。     

太阳能相变蓄热地板辐射供暖系统应用于乌鲁木齐地区办公建筑的实验研究

提出了一种新型太阳能相变蓄热地板辐射供暖系统,并针对乌鲁木齐一典型办公建筑搭建了实验台。基于太阳能相变蓄热传热理论提出了该系统冬季供暖运行方法;基于热性能指标对所构建的系统不同工况下的供暖性能进行了评价。实验结果表明:冬季室外太阳日辐照度高于20MJ/m~2时,利用该系统可以实现完全利用太阳能供暖,供暖房间操作温度比非供暖房间温度高6~7℃;在太阳辐照度满足蓄热需求时,该系统所采用的DX-53相变板单位质量蓄热量为水的2倍;依据实验得出的运行工况,系统在冬季供暖期平均太阳能保证率为63%,在11月和3月则高达77%和100%。     

太阳能相变蓄热地面辐射供暖系统性能仿真

以北京某建筑为研究对象,建立太阳能相变蓄热地面辐射供暖系统,对系统热负荷、相变蓄热地板、集热器、电辅助加热器进行设计计算。以TRNSYS软件中的典型年1月为模拟时间,在相同运行策略下,对太阳能相变蓄热地面辐射供暖系统、太阳能地面辐射供暖系统(未设置相变材料层)的室内温度进行仿真模拟。最冷月1月两种系统均在大部分时间保证室内温度大于等于18℃。采用太阳能相变蓄热地面辐射供暖系统时,室内平均温度为19.13℃。采用太阳能地面辐射供暖系统时,室内平均温度为18.53℃。太阳能相变蓄热地面辐射供暖系统的热舒适性略高。     

太阳能中水源热泵与相变蓄热耦合供暖研究

新能源开发和利用是解决能源短缺的重要途径,提出一种新型的太阳能、中水源热泵与相变蓄热装置耦合供暖系统,阐述了该系统的研究思路、技术原理及运行方案。比较分析了耦合供暖系统、中水源热泵系统和太阳能热水采暖系统三种运行模式下的系统性能系数,得出结论：耦合供暖系统能够在缩减运行费用的同时,提高中水源热泵机组的能效比,并降低太阳能热水采暖系统热损失率。     

高原建筑组合式太阳能被动供暖技术应用分析

针对传统太阳能被动供暖技术普遍存在的得热量少或房间温度波动大的问题,提出了阶跃传热南向外窗与太阳能热风蓄热系统组合的被动式供暖技术,以充分利用建筑南立面获得更多的太阳辐射得热,同时提高围护结构的蓄热量,减少房间温度的昼夜波动.对太阳能热风蓄热系统提出了与光伏发电系统耦合的自力式控制方式,实现了热风蓄热系统的全被动运行....     

主动式太阳房相变蓄热地板供暖实测研究

本实验考虑到建筑本身的节能,采用了保温、隔热性能良好的高性能围护结构搭建了主动式太阳房,以太阳能热水为热源,实验房的2个房间分别采用相变蓄热地板供暖系统与干式地埋管地板供暖系统,实测了2种地板供暖系统的蓄放热性能以及其对房间热性能的影响。运用相变蓄热地板供暖的房间,提高了室内最低温度的同时,温度波动减小了3.5℃,铺设的相变材料利用率较高。可根据需要进行自动调节的主动式太阳房供暖系统与相变蓄能地板的结合应用达到了节能降耗和提高房间舒适度的效果。     

太阳能热泵蓄热系统的实验研究

文章介绍了带有相变蓄热水箱的太阳能热泵系统的运行实验。该系统是在原有的太阳能一土壤源热泵的基础上通过增加一个蓄热装置建立起来,包含太阳能集热器、相变蓄热水箱、双热源（太阳能和土壤）热泵以及末端装置（风机盘管）四个主要部分实验在供暖期末期进行,在整个实验阶段,系统供暖满足率为0．6,平均供热COP达到6.5。     

基于TRNSYS的太阳能-空气能高效供暖系统仿真模拟研究

针对内蒙地区农牧民居住建筑设计了一套户用太阳能-空气能高效供暖系统，使用TRNSYS软件搭建了供暖系统模型，模拟供暖季供热系统运行情况，从系统能耗、太阳能集热效率、供热性能系数等方面对比分析了该系统与太阳能复合空气源热泵供暖系统的性能。结果表明，与太阳能复合空气源热泵供暖系统相比，该系统的太阳能集热效率、太阳能转化总效率、供暖季制热性能系数分别提高了34.65%、51.15%、22.62%,该系统利用蓄热水箱低品位热源实现了太阳能高效供热，且节能效果显著。     

严寒地区太阳能-地埋管地源热泵系统耦合性能研究

为解决严寒地区采用地埋管地源热泵系统供暖引起的土壤热失衡问题,以太阳能辅助地埋管地源热泵耦合系统为研究对象,分析了地埋管换热器供能性能、系统运行1a和10a后的土壤温度变化特性及土壤初始温度与集热器面积的关系,拟合得到了土壤初始温度与单位建筑面积下最优集热器面积的数学表达式,采用费用年值法对该耦合系统与常规燃煤锅炉供暖系统进行了经济性比较分析。结果表明:在冬季利用该耦合系统供暖且采用蓄热水箱出口与地埋管出口温差为10℃控制太阳能集热系统辅助供暖的方案,耦合系统运行1a后,土壤平均温度升高0.09℃,土壤热平衡率为101%;10a后土壤平均温度升高0.35℃,土壤热平衡率为104%;该耦合系统供暖经济性优于传统燃煤锅炉供暖系统。     

商业大厦清洁供暖改造方案技术经济性分析

以石家庄某商业大厦为研究对象,对清洁供暖改造方案的技术经济性进行分析。清洁供暖系统利用相变蓄热技术,缓解空气源热泵在低温环境下能效降低、易结霜等问题,适用于供暖期室外温度持续偏低的北方地区。供暖期,清洁供暖系统运行稳定、高效,室内温度可保持在20～22℃。与改造前相比,清洁供暖系统年电费降低40.5%。系统生命周期一定时,清洁供暖系统年费用小于原供暖系统,清洁供暖系统的经济性更优。     

太阳能热泵供暖系统的实验研究

建立了太阳能热泵供暖实验系统,探讨了在不同太阳辐射情况下系统的运行方式,对太阳能热泵供暖系统进行了供暖实验研究。太阳能热泵供暖系统充分利用了太阳能,基本能够满足供暖要求。     

三种不同电采暖方式的技术经济分析——以石家庄某民居为例

电能作为一种清洁能源,对于减少煤炭使用、实现清洁供暖具有重要意义。结合石家庄某民居热负荷数据及当地政策,对三种不同电采暖方式和壁挂式燃气锅炉进行对比分析,结果表明:太阳能热泵+谷电蓄热供暖系统20年生命周期内最具经济性;相变蓄热式电锅炉供暖系统炉配网增容大,不具备推广价值;空气源热泵+谷电蓄热供暖系统与壁挂式燃气锅炉供暖系统各项费用相当,但具有削峰填谷和新能源消纳的优势,且在华北地区运行效果最佳,可作为大规模推广方式。     

电加热相变蓄热地板供暖房间热特性数值模拟与分析

介绍了电加热相变蓄热地板供暖的优点，综合考虑室外气象因素、室内辐射特性和相变材料自身的热物性建立了电加热相变蓄热地板供暖系统的计算模型。比较了相变蓄热地板与传统散热器供暖的热舒适性和能耗，结果表明相变蓄热地板能够改善室内热舒适性和降低能耗。     

空气源热泵耦合太阳能集热器运行能效评价

寒冷地区冬季气温低,供暖系统尤为重要,近几年伴随着能源技术的成熟,空气源热泵开始得到广泛应用。在单一供暖系统的基础上,也出现了多能联合分户供暖系统,其中比较常见的有空气源热泵与太阳能集热器联合。论文以相应的耦合系统为对象,就寒冷地区供暖季空气源热泵单独供暖以及与太阳能集热器系统耦合供暖的情况进行了分析,结果表明,太阳能集热器的应用,可以将运行能效提高8.9%。     

蓄热型空气式太阳能集热-空气源热泵复合供暖系统在寒冷地区的应用研究

设计了一种蓄热型空气式太阳能集热-空气源热泵复合供暖系统。该系统具有太阳能供热、太阳能辅助热泵供热和热泵供热3种运行模式,可根据环境工况及供暖负荷的变化自动切换运行模式,保证室内供暖的稳定性。在通辽市的实验研究结果表明:在整个供暖季内,该系统可持续提供42.6℃的热水,维持室内温度在21.3~24.1℃之间;平均COP为3.6,实现了太阳能的高效利用,减少了常规能源的消耗,可节约标准煤21 t;与电供暖、燃煤锅炉供暖及燃气锅炉供暖系统相比,年运行费用可分别降低62.2%、49.1%、46.2%,回收期分别为4.7、9.8、10.3 a。     

带蓄热装置的太阳能水源热泵地板辐射供暖系统性能初探

为了更充分利用太阳能为房间供暖,提出了带蓄热装置的太阳能水源热泵地板辐射供暖系统。本系统利用了可再生能源-太阳能,同时使用蓄热装置尽可能充分利用太阳能热量;地板辐射供暖装置的使用,可在提高用户热舒适度的前提下,使用较低温度的热水供热。通过北方寒区某实验室的实验与动态模拟计算,得到系统的冬季动态运行性能,并对该系统的经济性能进行了计算研究,整个采暖期内热泵的平均COP达4.78。     

相变材料在太阳能热泵系统的应用

介绍了相变材料在太阳能热泵系统中的应用现状,开发适用于太阳能热泵系统的脂肪酸类相变材料。以某太阳能空气源热泵系统为研究对象,在蓄热水箱中安装相变蓄热装置,满足夜间值班供暖热负荷。与安装相变蓄热装置前比较,系统的动态费用年值下降,经济性提高。     

耦合蓄热闭式循环空气层太阳能供暖建筑热性能研究

为了研究均匀辐射墙室内环境调控特性,本研究通过搭建采用空气套构造及墙体内置蓄热材料的闭式循环太阳能供暖实验房和普通构造的对比房,进行了冬季热性能运行实验研究。研究结果表明,采用耦合蓄热闭式循环空气层太阳能供暖系统,即便对于轻质结构供暖房间,也仍然获得了良好的均匀辐射供暖环境;TCM蓄热材料控温效果明显,在相同的室外温度的条件下,使夜间实验房室内空气温度比对比房最大高10℃。另外,对透光围护结构实施夜间保温对抑制昼夜室温波动效果明显。     

基于相变储能和毛细管网末端的太阳能利用集成系统

提出该集成系统方案,以沈阳某建筑为研究对象搭建了相应的实验平台。冬季晴天运行测试结果表明太阳能热风供暖系统供热量约29 386.2kJ,能够承担实验房间白天的供暖热负荷;太阳能热水供暖系统供热量约27 832.63kJ,在围护结构蓄热的辅助下,基本能够满足实验房间夜间供暖需求;整个测试期间平均室温基本可维持在16℃以上,太阳能利用集成系统运行效果较好。     

太阳能蓄热水池传热特性模拟研究

以西藏某产业园太阳能供暖系统设计为例,介绍了太阳能供暖系统集热板面积及蓄热水池容积的计算。基于有限元分析法建立了蓄热水池三维非稳态传热物理、数学模型,并利用Matlab软件进行编程,对蓄热水池蓄热、取热和蓄热-取热3种运行工况下水池温度场及水池水温的变化规律进行了分析。通过数值模拟对蓄热水池设计进行了优化。研究结果可为太阳能供暖系统的实际应用及发展提供参考。