适用于西藏的太阳能空气集热器的研发

太阳能建筑供暖技术的研发在太阳能资源丰富的西藏自治区(下文简称为“西藏”)等地区具有潜在的实际应用价值。研发设计了一种太阳能空气集热器,并制造了该太阳能空气集热器样机;然后在拉萨市自然太阳光条件下(测试当日的太阳辐照度在161.8～1588.0 W/m²之间,均值为1316.3 W/m²),太阳能空气集热器采用跟踪太阳模式时对其集热性能进行了测试。测试结果表明：该太阳能空气集热器的进风口空气温度(即环境温度)均值为22.45℃,经过太阳能空气集热器被太阳辐射加热后,可产出温度在51～85℃之间、风量为150 m³/h的热空气,出风口空气温度均值达到68℃,最高值接近拉萨市水的沸点(86℃),表明该设备的集热效率高。研发设计的太阳能空气集热器在集热性能上具备实际应用价值。     

槽式太阳能供暖系统工程应用与分析

季散烧煤取暖是北方地区冬季雾霾的主要来源之一。结合槽式太阳能供暖的实际工程案例,检验了该技术的供暖效果。根据实际供暖效果计算该系统在1个供暖季内可节约标准煤5.2 t,减少CO_2排放13.84 t,SO_2减排量0.1 t,减少烟尘排量0.05 t,相比于电采暖可以节约电量108 480 kWh,节省费用5.3万元,供暖系统具有较好的经济性和节能性。     

季节性蓄热太阳能地板供暖系统的性能研究

本文建立了季节性蓄热太阳能地板供暖系统的数学模型,以上海一栋别墅建筑为实例,给出了系统中蓄热水箱的平均水温变化。同时分析了太阳能集热器面积、蓄热水箱容积、建筑热损失系数及地板供暖系统每天运行时间对系统性能的影响,为该系统的优化设计提供参考。     

线性菲涅尔反射式太阳能集热系统的设计与试验研究

本文研究了线性菲涅尔反射式太阳能集热系统,基于几何光学原理计算模拟了线性菲涅尔反射镜镜场和复合抛物面的接收系统,在减少末端损失的基础上设计了系统的机械结构,制作了线性菲涅尔反射式太阳能集热系统的装置,并进行了集热性能的实验测试。测试结果表明,该系统在9倍聚焦倍率下,导热油的最高温度可达176.2℃,系统的平均瞬时热效率约为53%,很好地实现了其集热性能。     

曲面太阳能集热器与平板太阳能集热器的性能对比实验研究

目前传统的平板太阳能集热器存在占地面积大、集热性能差等缺点,在一定程度上制约了其在中国的推广及应用,而新型的曲面太阳能集热器的集热性能有大幅提升。通过实验平台测试了曲面太阳能集热器与平板太阳能集热器在2种安装角度时的集热性能,并分析了这2种太阳能集热器的集热性能差异。结果显示,在相同安装角度时,曲面太阳能集热器的集热效率高于平板太阳能集热器的。     

太阳能空气集热控制系统的研究

太阳能空气集热采暖系统作为一种简单有效的太阳能应用方式,渐渐引起了世界各国学者的广泛关注。然而,由于太阳能空气采暖的热源是太阳能,建筑室内环境很容易受室外天气影响,这使得建筑的热性能具有不确定性,为了解决上述问题,文中以单片机为控制核心,以温度、太阳辐射照度为输入参数,采用PID方法控制风机启闭及转速,获取最佳的风机运行状态,提高系统的供热效果及效率。     

蓄能型空气式太阳能集热器热效率研究

针对以水为传热介质真空管太阳能集热器存在的低温冻裂、过高温炸裂和使用间断性等问题,将太阳能集热器的真空管进行改进设计,并在其中设置相变蓄能棒,采用空气为传热介质,研制了一种新型空气式太阳能集热器。实验测试表明：在平均辐照强度为727 W/m2条件下,可延长供热3 h,并随着辐照强度增加供热时间延长;无相变材料的真空管太阳能集热器平均集热效率为36%,相变蓄能棒平均等效集热效率为60%,新型蓄能型空气式太阳能集热器综合集热效率为96%;与传统以水为介质的内插式真空管太阳能集热器平均集热效率为58%相比,该新型集热器集热效率有显著提高。     

内插式太阳能真空管空气集热器实验研究

通过实验对一种新型的内插式真空管空气集热器不同季节工况下的集热特性进行了测试分析,同时研究了南北朝向下集热器安装倾斜角在0°～90°范围内变化对其性能的影响,通过实验得到了空气集热器单管时间常数研究发现不同季节工况稳定工作阶段,该空气集热器以轮廓采光面积为基准的平均集热效率约为50%,在0°～60°范围内改变安装倾角对集热器效率影响不大。90°倾角下集热效率有所下降,平均在40%～50%之间。     

空气式PCM太阳能热泵供暖系统实验研究与分析

为实现太阳能高效利用,将相变储能材料(PCM)、空气式太阳能集热器和热泵系统结合,设计了空气式PCM太阳能热泵供暖系统,并对该系统的运行模式进行研究和理论分析。结果表明,在四种不同运行工况下,室内平均温度均可维持在298 K,可满足采暖需求;平均太阳能辐射强度为556.7 W/m~2时,集热器可为室内持续供暖10 h,日平均集热效率可达36.4%;相变储能芯储存的热量可维持热泵高效运行4 h,热泵的平均能效比(COP)可达3.1;阴雨天热泵可提供室内总供热量的92.6%,平均COP为2.6。系统整体运行稳定,节能效果显著。     

太阳能蓄热式供暖系统的实验研究

结合淮河流域、黄淮以及长江以北地区的气候特征,设计了单纯依靠太阳能进行供热的系统,并在徐州冬季12月和1月进行了实验研究。研究表明:采用无辅助热源的蓄热式太阳能供暖系统完全可以满足该地区的供暖要求,技术上可行。该研究为上述地区太阳能单独供热提供了参考和依据,同时对太阳能供热和常规供热进行了经济性比较,分析了太阳能供热高成本的原因。     

整体式太阳能空气集热器传热性能分析

研究了整体式太阳能空气集热器的传热性能,建立了稳态假设下的热量传递物理数学模型;通过CFD软件计算,分析了进口空气流速、空气温度、太阳辐照强度对集热器传热性能的影响;计算结果表明:集热器的集热效率随工质流速的增大而增大、随进口温度的升高而下降、随太阳辐照度的波动很小,受太阳辐射强度的影响不大。     

无盖板渗透型太阳能空气集热器热性能的实验研究

无盖板渗透型太阳能空气集热器是一种易于实现建筑一体化的高效新风预热及干燥装置。为了掌握无盖板渗透型集热器在实际工况下的热性能,建造了集热面积为2.2 m2的太阳能空气加热系统实验台,并在2009年2月至2009年4月对其热性能进行了户外瞬态实验研究。实验结果表明出口空气温度随辐射强度的增加而升高,太阳辐射强度是影响集热器出口空气温度的最重要因素,而室外空气温度的影响极小。空气温升随风量的增加而减小,集热器热效率随风量的增加而增大。在三个测试日中集热器的平均热效率分别为58%、63%和72%,高于普通平板太阳能空气集热器。     

太阳能烟囱发电装置的集热棚集热效率分析

在太阳能烟囱发电系统中,集热棚是影响其发电效率的关键部件之一.为了提高太阳能烟囱发电系统的发电效率,对系统中集热棚集热性能的各种影响因素进行了分析,模拟计算了集热棚的集热效率.     

太阳能空气集热器(Ⅰ型)的数学模型研究

用数学模型化方法研究了太阳能空气集热器的集热传热性能,建立了基于二维假设下的流体流动和热量传递的稳定态数学模型,并用有限差分法进行数值求解,计算得到稳态下太阳能空气集热器的速度、温度分布图以及集热效率与空气流量、入口空气温度、入身太阳辐照度和表面盖板透过率的关系。结果表明,对Ｉ型太阳能空气集热器,集热效率随空气流量和表面盖板透过率的增加而增大,随入口空气温度和入射太阳辐照度的增大而减小。计算结果与     

低温空气源热泵与太阳能联合供暖系统分析

通过介绍一种低温空气源热泵和太阳能联合供热系统,将太阳能集热器置于室外空旷地带或建筑屋面上,通过管道与储热水箱相连,储热水箱通过水泵与板式换热器相连,室内供暖回水管与板换相连,且设置相应的电动阀门,与储热水箱热水循环泵联动运行.增加单独利用太阳能的时间,充分利用空气能,减少空气能能耗,减少化石能源的使用,降低系统运行费...     

太阳能空气集热器流道高度优化

利用Fluent软件分析不同流道高度对太阳能空气集热器(SAH)性能的影响。结果显示：空气流量为0.009 0～0.055 6 kg/s时,流道高度从50 mm增加到150 mm,SAH的集热效率降低13.11%～2.98%,热损系数增加0.42%～2.63%,?效率降低23.05%～7.51%。研究表明,当SAH流道高度为50 mm时,集热效率与?效率最高。     

基于三角形腔体的菲涅尔线聚焦集热系统研究

该文设计一种基于三角形腔体的菲涅尔线聚焦集热系统,通过搭建测试平台,在实际天气条件下测试腔体有无盖板、腔体内铜管表面有无覆盖黑漆和太阳直射辐照度等因素对腔体出口温度及系统集热效率的影响。研究结果表明：光洁铜管腔体增加盖板后,集热效率由22.10%增加至25.82%;而黑漆铜管腔体增加盖板后,系统集热效率由30.40%下降至29.50%。光洁铜管表面覆盖黑漆后,腔体无盖板情况下的系统集热效率由21.94%增加至34.57%;腔体有盖板情况下的系统集热效率由25.26%增加至29.91%。太阳直射辐照度对腔体出口温度波动影响显著,但对系统集热效率的影响不明显。     

太阳能直供毛细管末端辐射供暖系统的实验研究

描述太阳能直供毛细管末端辐射供暖系统,并通过实验对室内热环境进行分析,结果表明晴天工况时,毛细管壁面温度响应较快,全天实验房间平均温度比非采暖房间平均温度高4.5℃左右,关闭太阳能集热循环泵3h后,单位面积毛细管供热功率仍能基本满足实验房间的平均采暖热负荷.全天室内热舒适性较好,温度基本达到设计计算要求.实验结果为天津地区低能耗建筑应用此套系统的可行性提供了参考.