太阳能热水系统蓄热水箱温度分层作用研究

本文采用蓄热水箱的多节点模型，对典型太阳能热水系统进行了全年逐时模拟计算。计算数据表明，相比于完全混合的蓄热水箱，水箱温度分层可较大幅度提高太阳能集热器平均效率和太阳能保证率。同时还分析了不同气象条件、集热器类型和用水模式等条件下，蓄热水箱温度分层对太阳能热水系统性能提高程度的影响。     

太阳能喷射辅助压缩制冷系统影响因素研究

为了优化太阳能喷射辅助压缩制冷系统部件匹配与控制,建立了数学模型并对模型进行了求解,研究了喷射器喷嘴喉部与混合室的面积比、太阳能集热面积及蓄热水箱容积对系统性能与运行特性的影响。结果表明:喷射器喷嘴喉部与混合室的面积比及太阳能集热面积是影响系统性能与运行特性的重要因素,存在最佳喷嘴喉部与混合室面积比和制冷系统与太阳能集热器面积间的最佳匹配;蓄热水箱容积对系统全天制冷量影响不明显,但对系统的节能效率和运行特性具有一定的影响,且容积越大节能率越高。     

基于TRNSYS模拟的太阳能复合式供热系统的研究

为满足村镇居民的冬季采暖需求,充分利用农村地区清洁可再生能源,提出一种针对农村单体式住宅的太阳能复合式供热系统方案,从而为农村用户提供全年的生活热水和进行冬季供暖。具体方法为:1)对供热系统进行理论分析,包括住宅供热负荷的计算、太阳能集热器面积、水箱容积的数学模型的建立等;2)选取济南市某100 m~2单体式农宅,按照济南市面积指标法及设计小时耗热量分别对农宅的冬季采暖负荷和热水耗热量进行计算,根据计算出来的用户耗热量在TRNSYS软件中建立太阳能复合式供热系统,并利用TRNSYS软件中的温差控制器(使供水温度贴近地板辐射采暖)等部件对太阳能集热器面积与水箱容积之间的关系进行相关模拟。当太阳能集热器面积一定时,可优先选用集热器面积和蓄热水箱容积之比(Vt/As)为75 L/m~2时所对应的水箱体积;在采暖季,当Vt/As值在20~100 L/m~2之间变化时,太阳能保证率保持在25%~28.5%,其值变化不大。     

光伏光热联合热泵热水系统仿真优化及经济性

针对济南市某别墅生活热水需求,采用TRNSYS软件建立PV/T(光伏光热)联合热泵系统(PV/T集热器联合水源热泵机组)仿真模型。将最小系统生命周期成本作为目标,对优化变量(PV/T集热器面积、PV/T集热器倾角、集热水箱容积、蓄热水箱容积、水源热泵机组额定制热量)进行寻优,确定PV/T联合热泵系统最佳设备配置。将燃气热水器制备生活热水方案作为对比方案,评价PV/T联合热泵系统的经济性。当PV/T集热器面积为20 m^(2)、PV/T集热器倾角为30°、集热水箱容积为3 m^(3)、蓄热水箱容积为1 m^(3)、水源热泵机组额定制热量为5.6 k W时,系统生命周期成本最小。水源热泵机组额定制热量对系统生命周期成本影响最大,PV/T集热器倾角影响最小。PV/T联合热泵系统与对比方案的差额投资回收期为2.1 a,PV/T联合热泵系统的经济性理想。     

太阳能空气集热器采暖系统与蓄热系统在建筑中的应用

阐述太阳能空气集热器采暖系统与蓄热系统在建筑中的应用,并详述太阳能空气集热器采暖系统和蓄热系统结合的设计方案和运行原理。设计以空气集热器为集热系统,换热器、蓄热器和水箱为蓄热系统,既解决冬天集热器易冻堵的问题,又实现空气集热器在其他三季充分利用的问题。     

双水箱太阳能热水系统贮热水箱容积的比较研究

针对设置双蓄热水箱的集中式太阳能热水系统,以辅助热源能耗为目标,分析了不同贮热水箱容积的设置对系统辅助热源能耗的影响。并通过运用TRNSYS软件,建立动态分析模型,比较分析了不同太阳能保证率条件下,单位面积集热器对应的贮热水箱容积对系统性能的影响。分析结果表明:单位面积集热器对应的蓄热水箱容积最优值分布在50~70 L/m~2范围内;贮热水箱的容积对系统能耗的影响较小,在单位面积集热器对应的蓄热水箱容积为40~100 L的推荐值范围内,其辅助热源的最大值与最小值差异在1%以内。     

季节蓄热型太阳能热泵系统的模拟分析

中国大多数地区,夏季炎热,冬季寒冷,建筑物冬季需要采暖,夏季需要供冷.由此提出了一种季节蓄热型太阳能热泵系统,用来冬季供热,夏季供冷,全年供应生活热水.以北京某小区作为研究对象确定了系统的设备容量,并对系统进行模拟,计算结果表明:①季节性蓄热的太阳能系统能够大幅节省常规能源;②当季节性蓄热水箱体积与集热器面积比为2～3时,系统的性能最优;③如果季节性蓄热水箱仅仅用于蓄热而不蓄冷,太阳能供热量没有提高;④短期蓄热是这个系统中很重要的一个部分,如果没有短期蓄热,太阳能保证率将大幅下降.     

太阳能复合热源系统最优集热参数匹配

本文使用TRNSYS对几种太阳能复合热源系统在24小时连续稳定运行工况下进行模拟,并通过成本计算对比太阳能系统的净收益,并比较不同供水温度,集热器面积和水箱体积对净收益的影响。结果表明,通过监测蓄热水箱温度来控制辅助热源启停的系统具有更好的稳定性和经济性。供水温度和集热器面积对太阳能集热系统的净收益影响较大,供水温度越低净收益越大,在负荷一定时,不同供水温度对应的最优集热器面积基本相同。水箱体积对净收益的影响较小,可以结合实际进行选择。负荷在小幅度内波动对最优集热器面积的影响较小,且负荷越高净收益越大。     

乌鲁木齐地区燃气太阳能联合供暖应用

乌鲁木齐天然气和燃气资源丰富,为缓解该城市冬季供暖高污染、高能耗的状况,以某别墅为例,探讨燃气太阳能联合供暖系统在乌鲁木齐市的应用。系统以太阳能和燃气壁挂炉为热源,以水箱为蓄热中心,地面辐射供暖为末端供暖方式。通过市场调查,以造价最低的太阳能燃气负荷比确定太阳能集热器的经济面积,从而确定换热水箱参数、自动控制逻辑设计等完成整个系统的设计。     

严寒地区太阳能-地源热泵与热网互补供暖的部件匹配性

以沈阳某小区的一栋单体建筑为研究对象,利用TRNSYS软件建立了太阳能-地源热泵与热网互补供暖仿真模型,研究了太阳能-地源热泵与热网之间的互补性和太阳能集热器、蓄热水箱及地埋管之间的匹配性。结果表明,在供暖中期,热网投入运行后,经过热网换热后的供水温度明显提高,热泵冷凝器出水平均温度为49℃,换热后的平均温度为53℃,可以满足末端要求。在相同供热量下,太阳能集热器面积每增加1m2,地埋管长度可相应减少约5.6m;热网系统循环水量每增加1m3/h,地埋管长度可减少约50m;太阳能短期蓄热系统中,蓄热水箱容积与太阳能集热器面积的匹配关系为60~80L/m2时,水箱的蓄热效率最高。     

西藏地区太阳能直接供暖系统的设计

结合拉萨市西藏科技厅太阳能供暖示范工程,对太阳能直接供暖系统中太阳能集热器、集热器侧传热介质、蓄热方式、蓄热水箱、散热设备、控制系统的设计进行了研究。     

基于典型用水模式下太阳能热水系统性能分析与优化

对典型的太阳能热水系统建立了数学模型.结合工程实例和长沙地区太阳能辐射特征,运用该模型分析了在给定单个家庭典型用水模式下集热器面积和贮热水箱体积对太阳能热水系统热利用性能的影响.优化集热嚣面积和贮热水箱体积,在减少投资的同时,提高太阳能热水系统的综合性能.集热器面积和水箱体积的优化匹配设计有利于提高系统的能量转换效率.     

太阳能辅助地源热泵供热运行特性研究

介绍了太阳能辅助地源热泵,对其各装置性能进行了研究。分析了地下埋管换热器进出口水温及有、无蓄热水箱对太阳能辅助地源热泵性能的影响。太阳能辅助地源热泵制热性能系数随地下埋管换热器进口水温的升高呈下降趋势,随其出口水温的升高呈上升趋势。随地下埋管换热器出口水温升高,蒸发器传热量增大。当太阳能辅助地源热泵中无蓄热水箱时太阳能集热器的瞬时集热效率高于有蓄热水箱时的瞬时集热效率。就总体效果而言,有蓄热水箱要优于无蓄热水箱,这样可使地源热泵运行更加稳定。     

拉萨多层住宅太阳能热水采暖设计初探

对拉萨地区某4层被动太阳能住宅的采暖系统进行了设计探索,该系统以太阳能热水作为热源.其中被动太阳技术采用南向直接收益窗,窗墙面积比为0.56.主动太阳能热水系统以真空管集热阵列为主热源,电辅助加热为辅,地下保温蓄热水池进行短期热量蓄调,户内采暖系统采用地面辐射采暖.证明在拉萨地区,采用主、被动结合的太阳能采暖,利用屋顶集热器可保证拉萨地区4层及以下的居住建筑太阳能采暖保证率≥80%.     

太阳能供暖系统室内地下储热水箱的散热规律

针对太阳能地下储热水箱布置位置的不同,利用Fluent程序对太阳能储热水箱散热进行数值模拟和计算,得出在不同工况下,储热水箱周围土壤的温度场分布。同时,建立地下储热水箱的物理模型和数学模型,分析地下储热水箱的换热特性,并结合实际工程,验证其地下储水箱全年散热量和储能量,获得水箱顶板损失量与总散热量关系。计算结果表明,在相同工况下,冬季室外储水箱能量的散失量远高于室内,室内地下储水箱顶部散热量减少,因此该方式可以用来抵消这部分能量所需的集热器面积的减少,提高储热水箱的储热效率以及减少用户投资。     

太阳能地板辐射供暖制冷系统模型仿真

近年来,我国北方地区新建住宅的采暖系统多数采用地板辐射供暖技术,而制冷系统仍采用传统的空调制冷技术,有必要对地板辐射制冷技术的应用进行研究,为此,针对一套实验用太阳房,搭建了太阳能地板辐射供暖制冷系统.通过计算确定了集热器面积、蓄热水箱体积、吸收式制冷机组的制冷量.利用TRNSYS仿真平台建立了系统仿真模型,并对控制策略进行了验证.仿真结果表明,该系统能有效地利用太阳能保持冬季室温18℃左右、夏季26℃左右的舒适温度.     

基于分层室温控制的太阳能热水低温地板辐射供暖系统模拟研究

本文构建了基于分层室温控制的太阳能热水低温地板辐射供暖系统,并以大连地区为对象,采用TRNSYS软件对其进行了模拟计算,预测太阳能供暖系统的运行情况,对室内温度、蓄热水箱温度以及集热器和辅助热源的运行情况进行了较详细的分析。在此基础上,针对软件模拟过程中组件的选择和太阳能供暖系统的设计提出了建议。     

建筑消防水池蓄热的主动式太阳能采暖系统

结合西宁地区的气象资料,计算太阳能系统集热量与建筑热负荷之间的相对关系;并分析太阳能热泵为热源的地板辐射供暖系统在实际应用中的可行性.提出利用建筑消防水池作为太阳能热泵为热源的地板辐射供暖系统蓄热水池的一些现点.     

太阳能采暖系统在云南部分地区的应用探讨

针对云南地区的能源供应和冬季采暖状况,结合该地区的太阳能资源,对太阳能采暖的适用性进行了探讨,并进行了经济性分析和环保效益分析.主要研究内容包括:太阳能采暖系统的选择、太阳能集热器的安装面积及其布置原则、太阳能蓄热水箱大小的确定.结论证明,与其他采暖方式相比,在云南地区推广太阳能采暖系统是可行的.