金属材料增强的石蜡储热性能研究

本文主要通过实验对比研究铝翅片和泡沫金属铜对石蜡的储热性能和储热密度的综合影响,分别测试封装纯石蜡、封装石蜡的同时加装平行铝翅片、将石蜡填充到泡沫金属铜空隙三组散热器的热源温度上升曲线。实验得出:加装铝翅片和填充泡沫金属铜能使热源与石蜡的平均温差分别降低76%和18%,同时使储热阶段热源的平均温度分别降低22.2℃和9.5℃,因此加装铝翅片增强石蜡储热性能强于填充泡沫金属铜。加装铝翅片和填充泡沫金属铜导致整体储热密度分别减少40.3%和4.2%,从储热密度方面考虑泡沫金属铜明显优于铝翅片。因此我们需要综合考虑储热性能和储热密度的影响选择最合适的增强石蜡储热的方式。     

羊八井太阳中子望远镜和中子监测器对2005年1月20日GLE事件的探测

西藏羊八井位于东经90.53°, 北纬30.11°, 海拔4310m, 垂直地磁截止刚度14.1GV. 2005年1月20日羊八井太阳中子望远镜和中子监测器探测到与X7.1/2b太阳耀斑相关的GLE事件, 其中太阳中子望远镜能量>40MeV的能道在5min(07:00—07:05UT)和20min(07:00—07:20UT)的时间间隔内计数率增长的统计显著性分别是3.7σ和6.0σ, 同时羊八井中子监测器也探测到计数率的增长,初始时间为06:51—06:52UT. 观测表明在这次GLE事件中太阳质子可被加速到能量大于10GeV.     

小型家用蔬菜自然冷却冷藏箱的实验研究

我国很多地区冬季环境温度在2℃以下,家庭需要采暖,温度不低于18℃,将室内、外热量和冷量混合可以制造蔬菜需要的贮藏条件。本文对小型家用蔬菜自然冷却冷藏箱的保温进行柔性设计,并在天津地区进行实验,冬季测试箱内外温度,验证贮藏效果。结果表明:在我国华北地区冬季自然环境下,北墙外侧离墙0m与1.6m相比,空气温度相差不超过1.5℃;当室外环境温度在-1~-6℃变化时,通过自动调节风扇的运行时间引入室内热空气,能保持冷藏箱内温度在设定范围;当环境温度低于某个极限温度,升温曲线会变成一条等于0℃且不随时间变化的直线,说明冷藏箱能在更低的外界温度下使用。     

温室内多孔蓄热墙传热与流动特性

本文采用一维稳态饱和多孔介质能量双方程模型,对温室内多孔蓄热墙的传热与流动特性进行了研究.结果表明:多孔蓄热墙的固体骨架与空气之间的换热取决于空气的入口流速、多孔材料的孔隙率、渗透率和固体骨架的导热系数,由于多孔蓄热墙接受的太阳辐照是不均匀的,因此推荐采用具有不同孔隙率的新型复合多孔蓄热墙,以减少这种不利的影响.     

抛物槽式太阳能集热器集热实验及模拟研究

本文采用真空集热管在抛物槽式太阳能平台上进行了实验研究,传热工质为YD300型合成导热油。实验测定了该集热管的散热损失,并数值模拟了吸热管表面的能流密度分布。以此为边界条件研究了该集热管的换热性能。结果表明,循环工质温度和环境温度之差为180℃时,散热损失为220 W/m;该集热器吸热管表面圆周方向能流分布集中,流量对温度分布影响较大,当太阳直射辐照为1000 W/m~2,导热油温度为200℃,流量为0.5 kg/s时,吸热管圆周方向最大温差50℃左右,当流量增加到2.0 kg/s时,最大温差减小到20℃左右。     

温室效应模拟实验装置

根据温室效应的产生原理设计制作了温室效应模拟实验装置.装置由温室、模拟地面、模拟太阳、温室保温层以及隔热水槽等部分组成.用数字温度计来测定温室温度变化值.当HFC-134a(四氟乙烷)当作与空气对比的温室气体时,在25～30 min内出现了0.5～0.6℃的温差,在1 h出现了约1℃的温差.该装置具有使用方便、实验操作简单、实验现象明显等特点,能够较好地展示温室效应现象.     

直膨式太阳能热泵热水器运行特性的实验研究

本文针对自行设计、建造的“直膨式太阳能热泵热水器”实验样机进行了春季运行工况下的实验研究,并对其运行特性进行了详尽的分析．实验结果表明,在环境温度均值20．6℃、太阳辐射强度均值954．59 W／m2的室外气象条件下,将150升水从13．4℃加热到50．5℃只需要94分钟,热泵供热性能系数达到6．61．即使在环境温度为17．1℃的雨夜天气,热泵性能系数仍能够达到3．11．通过对典型工况下太阳能集热板的集热效率和过热度进行分析发现,如果用电子膨胀阀取代热力膨胀阀对供液量进行实时调节,可以进一步提高热泵的性能系数和系统运行的稳定性．     

探讨冰的熔解热实验中水温与室温差的适用范围

通过大量的冰的熔解热测量的实验结果,得到学生实验时比较合适的水温与室温差和冰水质量比为:当冰水质量比约为1 6时,水温与室温差可取9～13℃;当冰水质量比约为1 8时,水温与室温差可取6～9℃;当冰水质量比约为1 10～1 11时,水温与室温差可取5～7℃。     

电动汽车冬季热负荷及制热调节特性研究

电动汽车制热调节特性主要受冬季负荷特性和热泵系统制热性能的影响,采用热平衡法对电动汽车不同环境温度不同车速下的冬季负荷特性进行研究,建立热泵系统仿真模型,通过仿真得到不同工况下热泵系统制热性能,在7、-7、-15℃三种典型实验工况下验证了该模型误差4%。针对实验车辆,联合负荷特性与热泵制热性能研究其调节特性,结果表明:在环境温度≥-12℃时,热泵系统可通过调节实现独立供热;在-20～-12℃之间,需PTC提供部分热量;在-20℃时,宜采用PTC单独供热。     

基于热电效应的水源热泵的制热性能研究

该研究结合热电理论推导出了制热性能系数、电流与冷热端温差的解析式,并搭建实验台进行研究,分析了水源温度、电流和水冷板流量对制热性能的影响.结果 表明:制热性能系数随水源温度的升高而增大,在实验范围内可达2.15;随着冷热端温差的增加,最大制热性能系数所对应的电流也不断变大,当温差由23℃增至34℃时,最佳工作电流由3....     

非稳态人口温度下相变材料蓄热性能研究

太阳能辐射强度随时间发生变化,造成蓄热单元入口处传热流体温度呈现非稳态变化。为了分析非稳态的入口温度对相变材料蓄热特性的影响,假设传热流体入口温度1 h内随时间呈线性变化,并且1 h内的平均温度恒定在60℃。讨论了入口温度随时间线性增加及线性降低两种变化形式,对相变材料的熔化速率、熔化分数、蓄热量、固液界面位置等参数的影响。结果表明,当1 h内平均入口温度不变,而初始入口温度在30～90℃的范围内变化时,随初始入口温度增加,尽管熔化速率增加,熔化时间从42.75 min减小到20.58 min;但1 h内的总蓄热量却从72.6 kW减小到45.3 kW。     

Lattice Boltzmann Simulation for Complex Flow in a Solar Wall

In this letter,we present a lattice Boltzmann simulation for complex flow in a solar wall system which includes porous media flow and heat transfer,specifically for solar energy utilization through an unglazed transpired solar air collector(UTC).Besides the lattice Boltzmann equation(LBE) for time evolution of particle distribution function for fluid field,we introduce an analogy,LBE for time evolution of distribution function for temperature.Both temperature fields of fluid(air) and solid(porous media) are modeled.We study the effects of fan velocity,solar radiation intensity,porosity,etc.on the thermal performance of the UTC.In general,our simulation results are in good agreement with what in literature.With the current system setting,both fan velocity and solar radiation intensity have significant effect on the thermal performance of the UTC.However,it is shown that the porosity has negligible effect on the heat collector indicating the current system setting might not be realistic.Further examinations of thermal performance in different UTC systems are ongoing.The results are expected to present in near future.     

带有蓄热装置的直膨式太阳能热泵系统的模拟研究

介绍了一种带有相变蓄热装置的直膨式太阳能热泵系统。以青岛天气为例,对该系统的蓄热模式进行数值模拟,得出蓄热装置进出口制冷剂的温度、蓄热材料的液相率随时间的变化,结果表明在太阳能辐射量变化时,该系统的蒸发温度维持25℃左右,系统能够稳定运行;对系统热力学性质进行理论计算得出系统在冷凝温度为70℃时,系统的COP能维持在5.3左右,系统能够高效运行。     

太阳能吸热器玻璃窗辐射与导热计算

在太阳能塔式热发电空气吸热器工作过程中,吸热器玻璃窗受到聚焦太阳光、环境以及吸热面（体）的复合辐射。本文采用改进蒙特卡罗法、有限容积法,研究了太阳能空气吸热器石英玻璃窗半透明介质内部辐射与导热的耦合换热,研究了不同厚度半透明介质石英玻璃窗在工作面处于不同第三类边界条件下的稳态温度分布。研究表明石英玻璃的厚度和内侧空气温...     

太阳能跨季节蓄能热泵供暖系统的实验研究

联合太阳能热泵与土壤跨季节蓄能技术,提出并设计建立了太阳能跨季节蓄能热泵这一新型的太阳能供暖系统.经过6个月的实验研究,得出以下结论:采用地下蓄热体对太阳能跨季节蓄能,可以解决非采暖季太阳能系统集热器过热的问题,有助于提高系统运行的可靠性;采用以黏土与粉土为主要介质的地下蓄热体蓄热,使用热泵机组提取跨季节储热时,取热率...     

太阳能选择性吸收涂层高温光谱吸收率的测量方法

太阳能热发电是高效利用太阳能资源的有效途径之一,对缓解能源危机和环境污染具有重要的推动作用和深远的社会意义。选择性吸收涂层是太阳能真空集热管的重要组成部分,是决定太阳能与热能转换效率的关键因素。针对高温状态下太阳能选择性吸收涂层光学性能的表征问题,提出一种适用于高温金属-陶瓷选择性吸收涂层太阳光谱吸收率的测量方法。基于双探测器的傅里叶光谱仪和具有涂层加热功能的积分球,研制了能够防止高温氧化并模拟涂层工作温度的高真空测量装置,实现0.3～2.5 μm、室温-700 ℃太阳光谱吸收率的测量。选取磁控溅射制备的Mo-SiO₂选择性吸收涂层作为测量样品,该样品具有双吸收层的多层膜结构。对涂层样品不同温度下的太阳光谱吸收率进行了测量实验,室温测量值与理论计算值进行了对比分析,结果表明具有较好的一致性,最大偏差仅为2.9%,验证了涂层太阳光谱吸收率测量方法的可行性。高温光谱吸收率测量对涂层参数设计的优化及吸收性能的提高具有重要的指导意义及推动作用。     

Solar contribution to space heating

Summary The solar contribution to space heating and cooling is evaluated through an analytical procedure. The method used simulates the building as a thermal network in which each node corresponds to the centre of a room and each mesh arm to a wall; building materials and frames are explicitly taken into account. The network is excited by a set of generators corresponding to external excitations (e.g. environmental temperature, solar flux, etc.) which are described by a truncated Fourier series. The network is resolved by an analytical method through the matrix formalism and gives either the time diagrams of indoor temperatures in each room, or the diagrams of the auxiliary energy required to maintain a set room temperature. The application to a residential environment is presented as an example and is discussed in relation to a passive retrofitting design. The results are briefly compared with those obtained through established procedures, to give evidence of the occurrence of strong fluctuations on the average values which significantly influence the conditions of comfort. The method can be implemented at the level of microcomputers.     

Heat pipes for ground heating and cooling

Different versions of heat pipe ground heating and cooling devices are considered. Solar energy, biomass, ground stored energy, recovered heat of industrial enterprises and ambient cold air are used as energy and cold sources. Heat pipe utilization of air in winter makes it possible to design accumulators of cold and ensures deep freezing of ground in order to increase its mechanical strength when building roadways through the swamps and ponds in Siberia. Long-term underground heat storage systems are considered, in which the solar and biomass energy is accumulated and then transferred to heat dwellings and greenhouse, as well as to remove snow from roadways with the help of heat pipes and solar collectors.     

Energy analysis of a passive solar system

This work aims at presenting the numerical solution to a natural convection problem concerning the use of a passive solar system for building heating purpose. The system consists of a modification of the well-known Trombe-Michel passive system. The main differences consist of thermal insulation on the southern wall surface, the presence of two solar ducts separated by a thin metallic plate with collector function, and a thermal storage over the ceiling of the heated rooms. The numerical solution to the simple mathematical model — based on energy and mass conservation equations — is achieved by a finite difference method, which allows to determine both the time-dependent temperature profile on each component of the system and the air flow pattern in the solar ducts. A comparison between the numerical results and some experimental data is reported: it shows a very satisfactory agreement. At last, the hour by hour energy fluxes are shown in some graphs.