太阳能储热水箱温度分层的研究现状及发展趋势

水箱温度分层不仅可以提高储热水箱储存可用能的品质和能力,还能提高集热器效率,是提高整个太阳能热水系统性能的关键问题之一。目前实现水箱温度分层的主要方法有加稳流器和挡板以及改进水箱内部结构。综合国内外文献,从太阳能储热水箱温度分层的实现和维持两个方面介绍并分析了散流器、挡板以及其他因素对储热水箱温度分层的影响效果。最后展望了温度分层型储热水箱的研究趋势。     

平板太阳能集热器性能化实验研究

平板型太阳能集热器是太阳能集热器的一种,世界各国都普遍使用。平板型太阳能热水器在提供生活热水及供热采暖中具有广泛的市场应用。平板型太阳能集热器具有节能、高效、易于加工,应用广泛等特点。根据平板集热器内腔体的自然对流研究可以设计出适合不同地区平板型太阳能集热器。平板型太阳能集热器板材选定后,如何减少透明盖板与吸热板之间的对流换热,提高集热器的效率,是集热器设备所需要解决的技术问题。本文采用实验方法测试了西安市气候条件下平板型集热器集热情况,实测了平板型集热循环及透明盖板表面的温度。参考实验测试数据,研究了实测壁温,已知的集热器倾角与厚度条件下,集热器空气层热分布情况。结合CFD数值模拟集热器内空气夹层的对流换热状况,分析了集热器内部空气夹层内温度、速度场分布情况。得出在西安地区平板型集热器适当的倾角情况下,集热器空气夹层内自然对流换热状况,以及集热器温度场与速度。     

具有相变蓄热材料的储热水箱的热效率研究

储热水箱是太阳能热利用系统中必不可少的部件。本文提出了一种通过加入相变蓄热材料改善储热水箱热分层特性并提高水箱效率的方案,在进口流量为1 L/min、3 L/min、5 L/min、7 L/min和9 L/min工况下,通过实验测得了水箱的热特性。实验结果表明,在3 L/min的进口流量下,水箱热效率最高,并且在流量小于1 L/min和大于7 L/min时,相变蓄热材料的加入能够提高水箱的热效率。     

太阳日辐照量对太阳能热水系统热性能检测影响研究

针对太阳能热水系统热性能评价规范中对太阳辐照量要求差异较大,影响实际操作的问题,开展太阳辐照量对太阳能热水系统热性能测试的影响规律研究.该文进行86d太阳日辐照量监测和27 d对不同日辐照量下平板太阳能热水系统热性能的短期测试研究.结果显示:南京市满足测试规范要求的日辐照量天气较少,在5～10月约占总天数的28％;随着日辐照量的升高,水箱的温升增加,当日辐照量较大时,贮水箱温升与日辐照量的线性关系不明显;平板太阳能热水系统热性能评定指标系统温升性能At17与太阳日辐照量无关,由太阳能热水系统本身性能决定.对太阳能热水系统热性能检测的日辐照量要求可适当放宽,其标准需开展系统研究;太阳能热水器热水系统的日平均热效率,可作为评定指标之一.     

漫话电热水器

燃气式热水器的安全性能弱点和太阳能热水器安装复杂以及一次性投入大使得电热水器显得格外的引人注目。目前国内市场上的电热水器主要是贮水式电热水器。这种电热水器一般在水箱贮满水的情况下,可以连续通电加热,当水温达到设定温度时它就会自动断电并转入保温功     

光热转换材料及太阳能热水器的现状和发展方向

太阳能的充分开发和利用离不开太阳能材料和技术的发展.主要从光热转换材料发展的角度阐述了光热转换材料在太阳能热水器中的应用.针对太阳能热水器产业的发展以及"太阳能热水器与建筑一体化"的研究和应用,探讨了今后平板太阳能热水器的研究和应用,从而确定了平板太阳能热水器是今后太阳能热水器的主要发展方向,提出了平板太阳能热水器普及推广亟需解决的几方面问题.     

方圆北楼太阳能空调系统设计

以方圆北楼空调供热综合系统设计为背景，在深入了解太阳能制冷和采暖原理的基础上，综述太阳能制冷技术的发展历史以及国内外研究现状，分析太阳能制冷循环和采暖的意义，并通过热力计算，选用平板型集热器、单级溴化锂制冷机组和平板型热水器为系统主要设备。另外还对该技术进行技术可行性和经济性分析，对于利用现有太阳能热水器技术开发制冷空调具有现实意义。     

填充床潜热储热数值模型研究进展

填充床潜热储热技术广泛应用于太阳能热利用和供热通风与空气调节等领域。由于不同应用环境下的填充床潜热储热系统具有复杂的瞬态特性和较高的实验成本,在研究不同因素对储热系统性能的影响时,研究人员开发了相关数学模型,并采用不同数值计算方法进行分析。对常见的填充床储热过程数值模型进行分类,详细分析不同模型的特点与适用性;对比了模型的计算效率和误差;最后,总结了不同数值模型在潜热型填充床储热技术中的应用特点,可为同类模型的开发与应用提供依据。     

一种蓄热型空气源复叠式热泵热水器系统

通过对空气源热泵热水器样机实验分析了其存在的相关问题,在这基础上提出了蓄热型空气源复叠式热泵热水器系统,并且通过初步理论计算得出该系统在相同的工况下能够达到较高的COP值.同时系统采用蓄热型水箱,减少水箱体积,具有良好的经济性.     

金属相变储热技术在太阳能热发电系统中的应用分析

对聚光类太阳能热发电中的储热技术作了介绍;针对太阳能热发电系统中通常需要配备热储存设备以最大程度发挥太阳能热发电系统发电能力的特点,提出了利用熔点温度适宜的金属相变材料作为储热介质的观点,并根据已有的研究成果对集吸热、储能与产生蒸汽于一体的金属相变储热蒸汽锅炉在聚光类尤其是塔式太阳能热发电系统中应用的可行性进行了理论分析和探讨,为下一步的实验工作打下基础。     

平板太阳能集热器强化传热应用研究进展

集热器作为平板太阳能热水器的关键部分,其传热性能决定着热水器集热效率的高低。介绍了平板太阳能集热器的典型结构以及传热方式,综述了平板太阳能集热器目前所采用的强化传热方式及今后强化传热技术的发展趋势。     

对一种新型多功能渐变数字通讯式温度水位传感器的探讨

针对现在太阳能热水器传感器的很多缺点,我们设计了一款基于pic16f1823单片机控制的集成测量管道温度、水箱温度和水位的新型传感器,不仅具有很好的抗水垢性能还节省了管道温度传感器布线的成本和简化了安装的流程。基于可编程芯片的优点,我们在信号处理和传输上做了很多改进:1、集成测量渐变水位管道温度和水箱温度;2、信号三线制传输;3、数字通讯方式;经计算机软件仿真和实际测试充分证明了此款传感器的有效性和可行性。     

水箱水温对CO2热泵热水器性能影响的实验研究

通过实验对比研究了循环加热和一次加热热水时,水箱水温对CO2热泵热水器性能的影响。循环加热工况时,随着水温的升高,压缩机的进、排气压力逐渐升高,功耗增加;气体冷却器的CO2进、出口温度升高,内侧CO2和外侧水的温差逐渐减小,换热量减小;CO2热泵系统的COP下降。一次加热工况时,进水温度一定,系统的各项运行参数稳定,COP基本保持不变。以水温度17℃为例,系统COP在3.5左右,远远高于循环加热的COP。实验结果表明水箱水温对系统的性能有一定影响。根据实验结果提出了水箱结构改进方案,使气冷器入口水温稳定在较低水平,可有效提高系统的性能。     

即热式热泵热水器水箱进水装置研制

介绍一种即热式热泵热水器水箱均流器的结构,利用有限元方法模拟验证水箱中加热管位置的合理性,分析6种设计流量下水箱的温度分布和热水输出率,并将其中5种流量下的模拟情况与测试数据进行对比。结果表明:采用均流器可以实现很好的分层效果,有效提升竖式水箱的热水输出率至80%以上;模拟结果与实际测试结果最大误差率在3%以内,模拟模型可以真实反映试验结果。     

相变蓄热球对水箱热分层特性影响的实验研究

相变蓄热技术是提高太阳能利用效率的重要途径之一。本文基于三水合醋酸钠,搭建了一套相变蓄热水箱实验系统,在初始水温为80℃、进水温度为5℃的工况下,测试得到了水箱的热力学特性,并基于水箱内各温度点随无量纲时间的变化,采用填充效率和混合数分析法,分析了相变蓄热水箱的热分层特性。实验结果表明:当水箱温度为80℃时,普通水箱和相变蓄热水箱的能量分别为18.81 MJ和19.34 MJ。进口体积流量相同时,相变蓄热球越靠近水箱进口,水箱的热分层效果越好。普通水箱的热分层效果要强于相变蓄热球在第1、2和3层时,但弱于相变蓄热球在第4层时。当进口体积流量为9 L/min、t^*=1时,相变蓄热球在第1层和第4层时的填充效率分别为0.497和0.581,而普通水箱的填充效率为0.573。随着进水流量的增大,水箱内混合程度升高,斜温层厚度变大,水箱分层效果下降。当进口体积流量大于7 L/min且相变蓄热球位于底部时,相变蓄热水箱的热分层特性最佳。     

不同进口结构对热泵热水器释能过程性能实验研究

为提高空气源热泵热水器释能过程热水输出率与能效比,本文设计了一种弧形挡板型进口结构,搭建了热泵热水器实验台,以热水输出率和系统COP为评价指标,对比实验了含新型挡板进口结构的热泵热水器与直接型和侧进型进口结构热泵热水器的性能,获得弧形挡板进口对热泵热水器释能过程运行性能的影响特性。结果表明：弧形挡板型进口结构能显著改善水箱沿高度方向的热分层现象;当进口流量在5～10 L/min之间变化时,弧形挡板型进口结构比直接型进口结构热水输出率提升52.87%～96.60%,系统COP提升7.14%～7.40%;比侧进型进口结构热水输出率提升38.37%～76.99%,系统COP提升3.22%～5.53%。随着进口流量的增加,性能提升越显著。弧形挡板型进口结构在给定的三种进口流量下始终优于另外两种进口结构,可实现热水输出率和系统COP双高效的运行效果。     

自然对流深冷结霜工况下湿空气流动状态实验分析

利用设计的竖直平板实验台,对自然对流深冷竖直平板结霜工况下湿空气流动状态进行了动态描述,并分析了竖直平板附近温度分布。实验结果表明:湿空气在竖直平板附近自上而下进行主流动,其余方向的湿空气汇入主流动中,且湿空气中的温度分布沿竖直平板切线方向自上而下,沿竖直平板法线方向自远处到竖直平板表面依次降低。     

带冷凝热回收热泵空调器的实验研究

提出了在家用空调器上安装冷凝热回收装置,该系统能够实现热泵热水器、热泵空调器和冷凝热回收功能。实验模拟不同室内外工况和不同运行模式,对整个系统供冷性能和热水供应能力进行了实验研究,并分析了不同空调与热水使用模式对整个系统的影响。最终得到了该系统制冷模式、热水器制热水模式和联合供冷与供热水模式下该系统的压缩机排气压力、压缩机吸气压力、水箱水温变化、制冷量及各个模式下系统性能系数。     

行业强制安全标准缺失 太阳能热水器管装不管用

在国家节能减排战略的大背景下,太阳能热水器依旧成为众多居民和建设工程的首选热水系统。然而由于安装不规范等因素,使得太阳能热水器被冠以＂不好用＂、＂不能用＂的标签,极大地破坏了行业形象,影响行业发展。对此业内人士分析称,虽然部分城市出台了太阳能热水器强制安装令,但在安装的安全性、规范性方面却有缺失,强制安全标准亟待推出。太阳能热水器强装令变味为推广太阳能,近年来全国多地推出强制安装太阳能热水器政策,即太阳能强装令。据不完全统计,目前共有13个省22个地市出台了太阳能强装令。     

相变材料太阳能蓄热水箱热特性实验研究

蓄热水箱是太阳能热利用系统中的关键部件之一。为提高太阳能热水系统效率,在蓄热水箱中添加Ba(OH)_2·8H_2O相变材料,在初始水温为80℃、进水温度为5℃的工况下,研究相变材料对蓄热水箱热特性的影响。结果表明:添加相变材料后,蓄热水箱的蓄热量从18.81 MJ提高至19.07 MJ,随着进口体积流量的增大,蓄热水箱混合数先减小后增大,而有效释热率先增大后减小且在3 L/min时达到峰值92.2%。相变材料的加入能够提高蓄热水箱的有效释热率,同时提高水箱的热分层特性,且位置越靠近进口改善效果越好。