太阳能光热应用系统中太阳能年节能率的计算分析方法
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太阳能供暖系统设计太阳能供暖系统是一种重要的节能技术,欧洲各国已经广泛推广,安装量逐年增长。
在国外,太阳能供暖已成为太阳能热利用的主要发展方向。
对于我国建筑节能也有着非常积极的作用。
太阳能供暖系统由热量提供部分、储热换热部分、热量使用部分和控制部分四部分组成。
与太阳能热水系统不同的是,太阳能供暖系统季节性使用明显,且供热需求量大,需要根据不同的供暖形式调整系统热媒温度。
同时,冬、夏平衡问题也需要考虑,夏季需求量小,冬季需求量大,需要充分利用太阳能资源。
太阳能供暖系统的运行原理是在供暖季提供部分供暖热量,非供暖季提供足量生活热水,全年充分利用太阳能资源。
系统通过太阳能集热循环和辅助加热循环来控制温度,实现供暖和生活热水的不同要求。
储热水箱由外层供暖水箱和内部热水箱组成,可以提高热水使用的舒适性和热水量。
太阳能供暖系统的安装和使用可以节约常规能源20%~60%,并且具有较好的经济效益。
在国外,每年新建太阳能供暖系统约12万个,全球的太阳能供暖系统每年提供的能量折合电力约为4.2万MWh。
因此,太阳能供暖技术是未来太阳能光热利用的新方向。
太阳能循环系统采用一次循环、排空系统,满足冬季防冻要求的同时提高了系统效率,降低了系统投资。
与国外的二次循环系统不同,本系统中的热水直接通过循环管路与太阳能集热器循环,取消了中间换热过程,提高了系统效率。
采用系统落空技术替代国外的防冻液防冻方式,简化了防冻过程,同时也减少了系统投资。
太阳能循环系统采用非承压系统,解决了夏季闭式二次循环系统高温、高压容易给系统管路和设备造成损坏的问题,提高了系统的可维护性和使用寿命。
相比国外闭式二次循环太阳能供暖系统,本系统更加可靠。
太阳能集热器和供暖方式的搭配是太阳能供暖系统能否有效运行的关键。
从得热性能和运行安全可靠性两方面考虑,选择合适的太阳能集热器和供暖方式至关重要。
根据太阳能集热器的集热特性,平板型集热器在冬季和夏季的工作温度较低,集热效率接近于零,本身就解决了系统的过热问题。
光伏光热一体化组件性能实验探究与分析白梓丁于国清上海理工大学摘要:通过搭建PV/T一体化组件性能测试实验台,测试在不同进口水温、不同一体化组件倾角和不同流量时PV/T一体化组件的热、电效率。
结果表明,在进口水温30℃工况下一体化组件拥有最优的热效率值和输出电功率值,其日总热效率为35.97%,对应的输出电功率范围为29.40~30.51W;45°倾角放置的一体化组件可接收到较多的太阳辐照度,且具有最优的光热性能,对应的日总热效率为32.65%;流量85L/h工况下一体化组件拥有最优的热效率值,对应的日总热效率值为25.89%,串联50Ω电阻时组件的输出电功率随流量的增大而增大,但变化较小,流量120L/h工况下一体化组件拥有最优的输出电功率值,对应的输出电功率值范围为24.02~29.19W。
关键词:PV/T;PV/T性能;实验测试;热效率;电效率DOI:10.13770/ki.issn2095-705x.2021.02.004 Experimental Research and Analysis on Performance of Photovoltaic Thermal Integrated ModuleBAI Ziding,YU GuoqingShanghai Science and Technology UniversityAbstract:In this paper,the performance test bench of PV/T integrated光伏专栏PHOTOVOLTAIC COLUMN上海节能No.022021module is built to test the thermal and electrical efficiency of PV/T integrated module under different inlet water temperature,different inclination angle and different flow rate.The results show that the integrated module has the optimal thermal efficiency and output electric power under the condition of inlet water temperature 30℃.Its daily total thermal efficiency is 35.97%,and the corresponding output electric power range is 29.40~30.51W;The integrated module with 45°angle can receive more solar irradiance,and has the optimal solar thermal performance,and the corresponding daily total thermal efficiency is 32.65%;under the condition of flow rate 85L/h,the integrated module has the optimal thermal efficiency value,and the corresponding daily total thermal efficiency value is 25.89%.When the resistance is applied,the output power of the module increases with the increase of the flow rate,but the change is small.Under the condition of flow rate 120L/h,the integrated mod-ule has the optimal output electric power value,and the corresponding output electric power value range is 24.02~29.19W.Key words:PV/T;PV/T Performance;Experimental Test;Thermal Efficiency;Electrical Efficiency0引言在建筑建造中常采用光伏发电装置,该装置较常见的问题为在发电的同时会产生过热,影响其总发电效率。
工业技术20 2015年21期太阳能光伏发电系统容量计算分析赵健中国华电工程(集团)有限公司,北京 100070摘要:太阳能的发电形式方法主要有光热利用、光伏发电利用和光化学转换三种,光热利用的特点是成本小、方便、利用效率较高等,但热能传送较难控制,一般只能就地使用,而且制造出的热能有限制性。
光化学转换,这是在自然界中一种很广泛的化学效应,但目前人类对它的利用方法还不成熟。
然而光伏发电有许多特殊优势,尤其是它可以为边远地区、特殊场合供电,它的供电性较强。
光伏发电的附加从价值上来说,光伏发电的综合经济效益比其他太阳能发电方式更加大效益。
关键词:太阳能;光伏发电系统;容量计算中图分类号:U665.1 文献标识码:A 文章编号:1671-5810(2015)21-0020-021 我国光伏发电产业的发展在市场方面,截至2003年底我国光伏系统累计装机容量达到45MW。
2004年,我国在深圳建成了亚洲最大并网太阳能光伏电站,电站总容量达1兆瓦,年发电能力约为100万千瓦时;2008年北京奥运会,国家计划将太阳能光伏发电融入奥运建筑中,各奥运建筑将大范围采用太阳能等绿色能源利用技术,绿色能源的应用正是绿色奥运的具体体现;2005年2月28日第十届全国人民代表大会常务委员会第十四次会议通过的《中华人民共和国可再生能源法》自2006年1月1日起正式施行,国家鼓励可再生能源利用。
我国光伏产业在满足国内市场需要和提高边远无电地区人民的生活水平及特殊工业应用中发挥了重要作用。
但是,与发达国家相比还存在相当大的差距。
太阳能光伏并网发电系统的作用是将太阳能转换为可供利用的交流电能。
在白天有光照的时候发出电能,通过逆变控制器向用户负载供电,同时与电网并联,将多余的电能输入电网;在阴雨天或晚上的时候,则由电网供电。
但是国外并网发电技术日趋成熟,已开发出并网发电专用的逆变器及相应的配套组件。
我国虽己成功地实现了部分地区的并网发电,但在联网的光伏发电方面,我国只有looKWP以下等级的系统,仍然缺乏Mw级以上光伏发电系统联网的经验,特别是太阳能光伏发电屋顶系统的安装经验。
太阳能利用的太阳能热水和太阳能热风利用太阳能的太阳能热水和太阳能热风随着能源危机的不断加深,人们对可再生能源的需求也越来越高。
太阳能作为一种最为广泛利用的可再生能源之一,近年来得到了更多的关注和应用。
太阳能热水和太阳能热风作为太阳能的两种主要利用形式,被广泛应用于家庭和工业领域,为人们提供了清洁、无污染的能源。
一、太阳能热水的利用太阳能热水系统是通过太阳能集热器将太阳辐射能转化为热能,再将热能转移到水中,供给人们日常生活和工业生产中的热水需求。
太阳能热水系统主要包括太阳能集热器、热水储存装置和热水供应设备等组成部分。
太阳能集热器是太阳能热水系统的核心部件,其工作原理基于光热转换。
太阳能集热器表面涂覆有高吸收率和低反射率的材料,可以有效地吸收太阳辐射能。
太阳辐射能经过吸收后转化为热能,通过管道或热交换系统传递给水,使水温升高。
热水储存装置在太阳能热水系统中起到储存和保温的作用。
储存装置可以是储水罐或热水箱,通过储存装置将热水暂时存储起来,使得热水能够在需要的时候供应给用户。
同时,储存装置的保温性能也非常重要,可以减少热量的散失,提高系统的热效率。
热水供应设备是太阳能热水系统的最后一环,确保用户能够方便地使用太阳能热水。
热水供应设备通常包括水泵、管道和补水系统等。
水泵负责将热水从储存装置输送到用户指定的位置,管道用于输送热水,而补水系统则用于根据需要自动地为系统补充水。
通过太阳能热水系统的利用,人们可以在可再生的太阳能资源下获得稳定供应的热水。
太阳能热水不仅能够满足人们的日常生活需求,还可以广泛应用于温泉、游泳馆等场所的供热系统,实现节能减排的目标。
二、太阳能热风的利用除了太阳能热水,太阳能热风也是太阳能的一种重要利用形式。
太阳能热风系统通过将太阳能转化为热能,提供热风供给人们的日常生活和工业生产中的热风需求。
太阳能热风系统主要由太阳能集热器、热风储存装置和热风供应设备等组成。
太阳能集热器的工作原理与太阳能热水系统相似,通过光热转换将太阳辐射能转化为热能。
太阳能光热利用技术研究太阳能光热利用技术作为可再生能源的一种重要形式,日益受到人们的关注和重视。
在当前全球温室气体排放增加,能源消耗急剧增长的背景下,太阳能光热利用技术被认为是解决能源危机和环境问题的有效途径之一。
本文将就太阳能光热利用技术的研究进展和应用前景展开讨论。
一、太阳能光热利用技术概述及原理太阳能光热利用技术是指利用太阳能的光热转换性质进行能量转换和利用的过程。
其原理基于太阳能的辐射和吸收。
太阳辐射穿过大气层到达地球表面后,可以通过吸收和反射产生热量。
太阳能光热利用技术主要包括太阳能热水器、太阳能供暖和太阳能发电等多个方面。
1. 太阳能热水器太阳能热水器是太阳能光热利用技术的一种常见应用形式。
其基本原理是通过太阳能热能将水加热到适宜的温度,供人们日常生活使用。
太阳能热水器由太阳能集热器、储存水箱和管道系统组成。
太阳能集热器将太阳辐射转化为热能,传递给水箱中的水,供人们使用时将热水抽出即可。
太阳能热水器广泛应用于房屋、酒店、游泳池等场所,具有绿色环保、经济实用的特点。
2. 太阳能供暖太阳能供暖是指利用太阳能光热转换为热能来供应室内供暖的一种技术。
其原理是通过太阳能集热器将太阳辐射转化为热能,然后通过热传导、辐射等方式将热能传递给室内。
太阳能供暖系统主要包括太阳能集热器、热传输管道和室内散热器等组成。
太阳能供暖技术可以在节能减排的同时为用户提供舒适的居住环境,对于大气污染和碳排放的减少具有重要意义。
3. 太阳能发电太阳能发电是太阳能光热利用技术中的重要领域,其原理是通过太阳能光照辐射使光伏电池中的太阳能光子产生光电效应,将光能转化为电能。
太阳能发电系统主要由太阳能光伏电池组件、负载调节器和储能装置等组成。
太阳能发电技术具有可持续发展、分布式供电等优势,能够广泛应用于农村地区、偏远地区以及电力不足的地方,为能源结构优化和能源供应问题提供新的解决方案。
二、太阳能光热利用技术的研究进展太阳能光热利用技术的研究在过去几十年取得了显著的进展。
太阳能光热应用系统中太阳能年节能率的计算分析方法作者:郑军龙来源:《科技资讯》2014年第14期摘要:介绍了太阳能光热应用热水系统中年节能率的一种比较科学准确的计算分析方法;以广西环境保护厅危旧房改住房改造建设项目的子项目“太阳能空气源耦合热水系统”为例,对太阳能的年节能率进行了详细的分析计算。
从计算过程和计算依据来看,这种计算方法都较为科学可靠,对采用太阳能光热应用系统的节能减排分析计算,有着重要的参考意义。
关键词:太阳能空气源热泵节能率计算分析方法中图分类号:TU822.1 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)05(b)-0202-02广西属于属南亚热带季风气候,气候温和,平均年日照时数1600 h,平均每年太阳能辐照量约为4578 MJ/m2,太阳能资源十分丰富,利用太阳能潜力巨大。
目前,社会上正推广和普及集中供应式的太阳能空气源耦合热水系统,然而,太阳能空气源耦合热水系统在设计及项目申报时首先要进行节能量的计算分析,太阳能光热应用系统中节能量的计算分析目前没有一种较为科学可靠、具有很强说服力的计算分析方法,因此,本文以广西环境保护厅危旧房改住房改造建设项目的子项目“太阳能空气源耦合热水系统”为例,实践一种新的计算分析方法。
1 项目的概况广西环境保护厅危旧房改住房改造建设项目是将原来的低、矮、旧的职工住宅楼拆除,在原来土地上新建一栋33层的高楼,项目地址为广西南宁市民族大道78号。
为了响应国家节能减排的号召,该项目采用了一种可再生能源建筑应用形式——太阳能空气源耦合热水系统,本集中式热水系统总计供应186户约651人日常生活热水需求。
设计每天人均热水定额为80 L,使用时间为24 h,最大用热水季节每天用热水总量为52 m3。
本热水工程项目总计安装了2600支太阳能真空集热管,总计配备空气源热泵60匹,节能效果极为显著。
2 热水系统中太阳能集热系统的年节能率的计算分析2.1 热水系统的工作过程太阳能空气源耦合热水系统通过自动控制模块的控制,实现完全自动化控制。
建筑节能施工中的太阳能光热系统随着全球能源消耗的增加和环境问题的日益严重,建筑节能已经成为当今社会亟需解决的问题。
在建筑节能中,太阳能光热系统作为一种可再生能源技术,具有广泛应用的潜力。
本文将详细介绍太阳能光热系统在建筑节能施工中的应用及其优势。
一、太阳能光热系统的原理太阳能光热系统利用热水器或集热器捕捉太阳能,将太阳辐射能转化为热能,进而用于建筑供暖、热水等方面。
主要包括太阳能热水系统和太阳能空气加热系统两种形式。
太阳能热水系统主要由太阳能集热器、储水箱以及供水管道组成。
太阳能集热器通过吸收太阳辐射,将光能转化为热能,然后将热能传递给水,在储水箱中储存热水,并通过管道输送到使用点,以满足建筑中的日常热水需求。
太阳能空气加热系统则通过太阳能集热器将太阳能转化为热能,再通过风扇将热风送入建筑内部供应暖。
这种系统适用于需要大量热风的建筑,如工业厂房、体育馆等。
二、太阳能光热系统的应用1. 建筑供暖太阳能光热系统可以通过集热器将太阳辐射能转化为热能,为建筑提供持续稳定的供暖服务。
相比传统的燃气或电力供暖方式,太阳能光热系统不仅可以减少能源消耗,降低碳排放,同时还可以节省能源支出,提高能源利用效率。
2. 热水供应太阳能光热系统能够利用太阳能为建筑提供热水供应。
无论是居民楼、学校、酒店还是医院等公共场所,都需要大量的热水。
而采用太阳能光热系统供热水,不仅可以满足建筑日常需求,还可以降低对传统能源的依赖,减少能源消耗。
3. 公共建筑应用太阳能光热系统在公共建筑中的应用越来越广泛。
例如,太阳能光热系统可以为游泳馆提供恒温热水,为图书馆、学校等公共场所供应温水,同时还可以用于空调系统,实现节能减排的效果。
三、太阳能光热系统的优势1. 可再生能源太阳能作为一种可再生能源,与化石能源相比具有巨大的优势。
太阳能不仅资源丰富,而且不会产生污染物排放,对环境友好。
因此,太阳能光热系统的应用有助于减少对传统能源的依赖,实现可持续发展。
太阳能光热发电——供热联产研究(1.北方工程设计研究院有限公司,石家庄0500112.天威(成都)太阳能热发电开发有限公司,成都610000)摘要:简述了太阳能热发电系统,详细介绍了槽式太阳能光热发电—供热的联产方案。
在工程实际应用方面,提出了一个光热发电—供热联产方案,对光场、装机容量及储热系统进行了设计和计算,并对方案进行了经济效益分析,最后通过经济评价得出光热发电—供热联产方案的补贴措施。
关键词:光热发电;热电联产;经济性分析中图分类号: TM511 文献标识码:A1 引言相比于其他可再生能源,太阳能资源取之不尽,用之不竭。
太阳能每秒钟到达地球的能量高达8×1013kW,如果可以把地球表面0.1%的太阳能转为电能,转化率按照5%计算,每年的发电量就相当于全世界能耗的40倍[1]。
我国是世界上太阳能资源最丰富的地区之一,陆地表面每年接受的太阳能辐射相当于1.7万亿t标准煤,对1971~2000年辐射资料进行统计,我国太阳年总辐照量基本上在3780~8820MJ/m2之间,大于3780MJ/m2的地区占国土面积的96%以上。
按太阳能总辐照量的空间分布,我国可以划分为四个区域,如表1所示[2]。
从全国太阳能资源登记区划表分析,我国太阳能资源I、II类地区包括西藏、新疆、青海、甘肃及内蒙古地区。
这些太阳能资源丰富的地区地广人稀,土地使用成本较低为建设聚光型太阳能发电电站(光热电站)提供了有利条件。
表1 我国太阳能资源登记区划表从太阳索取资源来发电,不仅可以保护人类的生存空间;而且可以节约化石能源,为国家能源可持续发展作贡献。
在我国西北地区在未利用的土地上,如沙地、戈壁滩、荒漠地、废弃盐碱地上,建设太阳热发电电厂,不仅可以利用太阳能产生绿色电力,而且还可以在冬季给周边居民区供暖。
采用天然气作为辅助能源,不会对环境造成污染。
通过科学的设计和严格的组织施工,导热油的使用也不会对环境造成污染。
2 光热发电技术光热发电技术即聚光型太阳能发电(Concentrating Solar Power,CSP)技术是太阳能利用中的重要方向之一。
太阳能光热技术在绿色建筑节能中的应用王子佳发布时间:2022-05-07T03:14:37.652Z 来源:《建筑科技》2022年1月中02期作者:王子佳[导读] 经济的快速发展和社会的良好发展增加了我国对自然资源的需求,能源的清洁和再利用正逐渐成为重要的利用来源。
哈尔滨理工大学建筑工程学院王子佳黑龙江省哈尔滨市 150000摘要:经济的快速发展和社会的良好发展增加了我国对自然资源的需求,能源的清洁和再利用正逐渐成为重要的利用来源。
由于中国的地理位置,建筑业拥有众多的粉丝和丰富的太阳能。
因此,科学合理地利用建筑中的太阳能资源,可以改善能源结构,这对经济高效的发展至关重要。
太阳能作为一种新型能源,正逐渐受到人们对化石能源不断利用的刺激。
例如,在建筑中使用太阳能生产。
在阐明综合应用太阳能系统进行建筑能量回收应遵循的原则时,本文件提供了太阳能系统在建筑节能中的详细应用表格,其中提到了太阳能系统的推广和应用。
关键词:太阳能;光热技术;绿色建筑;节能应用引言根据相关调查技术,能源消费和资源占中国社会总资源的33%以上。
随着城市化进程的加快,建设项目的数量和规模也相应增加。
国内外的科学家已经开始强调使用节能技术的实际影响。
我国也需要相关标准技术的必要技术。
节能技术的应用是节能技术的重要研究内容,在实际建筑中得到了广泛的应用。
建筑中的日光停止技术可应用于太阳能节能技术的供暖、生产和空调技术本文主要讨论和分析了太阳能热技术,创造了太阳能热技术。
一、太阳能光热技术的发展(一)太阳能的能源利用优势自工业革命以来,石能源一直是煤炭、石油和天然气等能源的主要来源。
国际能源署估计,煤炭、石油或天然气的总量没有发生重大变化,这也加剧了使用化石燃料的负面影响,如空气污染和温室气体对人类生存的影响。
这就是为什么我们不再关注化石能源。
目前主要使用太阳能、风能和地热能。
这是因为,作为一种清洁能源,太阳的能量覆盖了地球上更广阔的世界,拥有最多的可用能量,等等。
备案号:J12847-2014DB浙江省工程建设标准DB33/10XX-2014民用建筑可再生能源应用核算标准Green design standard of civil buildings2014-xx-xx 发布2014-xx-xx实施浙江省工程建设标准民用建筑可再生能源应用核算标准Application standard for renewable energy of civil buildingDB33/10XX-2014主编单位:浙江大学建筑设计研究院有限公司杭州市地源空调研究所浙江省能源与核技术应用研究院参编单位:宁波华聪建筑节能科技有限公司杭州欧帆能源科技有限公司广东美的暖通设备有限公司批准部门:浙江省住房与城乡建设厅浙江省质量技术监督局施行日期:201x 年xx月xx日xxxx出版社2014 年杭州前言为贯彻落实《中华人民共和国节约能源法》、《民用建筑节能条例》和《浙江省实施〈中华人民共和国节约能源法〉办法》等法律法规规定,进一步推动我省可再生能源建筑应用工作,根据《浙江省住房和城乡建设厅关于印发2012年度浙江省建筑节能及相关工程建设地方标准制修订计划的通知》(建设发〔2012〕192号)的要求,浙江省住房和城乡建设厅组织浙江大学建筑设计研究院等单位开展了本标准的编制工作。
编制组经过广泛的调查研究,在总结近年来国内外建筑可再生能源应用方面的实践经验和研究成果,结合浙江省的地方特点并广泛征求意见的基础上,通过反复讨论、修改、完善,制定了本标准。
本标准共分为4章和2个附录。
主要技术内容是:总则,术语,基本规定、可再生能源应用核算要求等。
本标准以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。
本标准由浙江省住房与城乡建设厅负责管理和对强制性条文的解释,由主编单位负责具体技术内容的解释。
本标准的主编单位:浙江大学建筑设计研究院有限公司杭州市地源空调研究所浙江省能源与核技术应用研究院本标准的参编单位:宁波华聪建筑节能科技有限公司杭州欧帆能源科技有限公司广东美的暖通设备有限公司本标准主要起草人:王靖华王其坤周鑫发张敏敏李志磊冯百乐杨毅李平王小红于勤勇戴敦颐郑科丰本标准主要审查人:景政治赵宇宏李光华杨彤钱樟有张顺宝林胜华目次1 总则 (1)2 术语 (2)3 基本规定 (3)4 可再生能源应用核算要求 (4)4.1公共建筑 (4)4.2居住建筑 (5)附录A (6)附录B (9)附:条文说明 (10)Contents1 General Provisions (1)2 Terms (2)3 basic requirement (3)4 Accounting requirements for renewable energy applications44.1 Public buildings (4)4.2 Residential buildings (5)Appendix A (6)Appendix B (9)Addition:Explanation of Provisions (10)1 总则1.0.1 为促进民用建筑可再生能源应用,提高应用水平,根据《中华人民共和国节约能源法》、《中华人民共和国可再生能源法》、《民用建筑节能条例》、《浙江省实施〈中华人民共和国节约能源法〉办法》和《浙江省可再生能源开发利用促进条例》等有关法律、法规和政策规定,结合本省的气候特点和经济技术发展现状,制定本标准。
太阳能光热发电技术的经济效益与可行性分析引言太阳能光热发电是一种利用太阳能将光能转化为热能,并进一步将其转化为电能的发电技术。
它是一种环保、可再生的能源利用方式,具有诸多优势。
本文将对太阳能光热发电技术的经济效益与可行性进行详细的分析,探讨其在实际应用中的优点和潜在的问题。
1. 太阳能光热发电技术概述太阳能光热发电技术是利用太阳能产生高温热能,再将其转化为电能的过程。
常见的太阳能光热发电技术包括平板式集热器、聚光式集热器和太阳能塔式发电系统等。
这些技术利用太阳辐射的能量,通过反射、聚焦和吸热等过程,将光能转化为热能,再通过温差发电机组将热能转化为电能。
2. 太阳能光热发电技术的经济效益2.1 市场潜力大太阳能光热发电技术具有广阔的市场潜力。
随着全球能源需求的增长和对环境友好能源的需求增加,太阳能光热发电技术在可再生能源市场上具有巨大的潜力。
特别是在一些没有传统能源资源的地区,太阳能光热发电技术可以成为主要的能源供应方式。
2.2 长期节能减排太阳能光热发电技术的使用可以长期实现节能减排的效果。
与传统的化石燃料发电方式相比,太阳能光热发电技术不产生任何二氧化碳等温室气体的排放,从而有效减少对大气环境的污染。
此外,太阳能资源广泛且可再生,通过合理的设计和规划,可以最大限度地利用这一资源,减少能耗。
2.3 适用性强太阳能光热发电技术适用于多种场景。
不论是地处高纬度的寒冷地区,还是年均气温较高的热带地区,太阳能光热发电技术都能够发挥作用。
而且,由于太阳光资源普遍存在于全球范围内,因此太阳能光热发电技术可以在世界各地广泛应用,满足不同地区能源需求。
2.4 可持续发展太阳能光热发电技术具备可持续发展的特点。
与其他能源形式相比,太阳能光热发电技术的装机容量和发电效率不断提高,成本逐渐下降。
随着技术的进一步成熟和规模化生产的推进,太阳能光热发电将更加具备竞争力,成为未来能源发展的重要方向。
3. 太阳能光热发电技术的可行性分析3.1 技术成熟度太阳能光热发电技术目前已经相对成熟,许多国家和地区已经在实际应用中取得了成功。
关于建筑节能工程中的太阳能的应用问题分析建筑节能是技术是反映一个国家先进的重要标志,新能源利用是实现建筑可持续发展的重要环节。
本文首先概述了能源利用率低和太阳能资源极其丰富的现状,然后分析了建筑节能的实现措施和太阳能作为可再生资源在工程中的应用,本文就此谈了谈自己的看法,可与同行共同探讨。
标签利用率;太阳能;可再生资源;建筑节能前言太阳能作为可再生能源的优势已经得到了体现,它必将伴随着国家可持续发展战略的深入,得到推广应用。
未来的建筑市场将是节能减排的市场,太阳能建筑将迎来快速发展的美好时光。
一、太阳能利用现状目前国家对新建建筑的节能已经非常重视,要求很高,大中城市新建建筑节能均能符合国家节能验收规范要求。
但住宅装修方面的节能满足不了节能要求。
农村建筑和老建筑特别是老公共建筑的节能改造、可再生能源的使用还在进行试点,没有进入推广阶段,节能潜力非常大。
在我国,太阳能建筑的使用目前还基本局限在一些新建的公共建筑和一些零散的少数居民住户,近两年来,部分地区政府在建筑节能要求中,将太阳能的使用加入了综合验收的清单中,太阳能建筑节能的地域发展很不均衡,而太阳能日照时间却非常充裕,开发利用情况与发达国家相比,落后很多。
二、实现建筑节能的措施分析建筑节能可以分成两部分:建筑本体节能和建筑设备节能。
本体节能,就是建筑物在建造过程中对自身的节能要求,如建筑物的外形、围护墙体、水电暖设施等,是否能达到节能效果及是否利用了可再生资源等等。
而设备节能贯穿于建筑物的整个使用过程,涉及管理、優化和改造等细节方面,从空调、给排水、卫生、照明、电气等末端设备入手,挖掘节能潜力,创造节能效果。
建筑规划设计、建造及使用过程中,在满足室内环境舒适、卫生、健康的情况下,采取合理有效的建筑节能技术,可有效地实现建筑节能。
实现建筑节能的技术措施主要是减少建筑能源需求消耗量和大力开发利用可再生的新能源;管理措施是国家政府引导,公众节能意识提高。
太阳能塔式光热镜场光学效率计算方法一、本文概述随着全球能源需求的不断增长和对可再生能源的迫切需求,太阳能作为一种清洁、可再生的能源形式,受到了广泛的关注。
在太阳能的多种利用方式中,塔式光热发电技术凭借其高效能量转换和大规模储能潜力,成为了研究的热点。
塔式光热发电系统的核心组成部分是光热镜场,其光学效率直接决定了整个系统的发电效率。
因此,准确计算太阳能塔式光热镜场的光学效率至关重要。
本文旨在探讨太阳能塔式光热镜场光学效率的计算方法。
我们将对塔式光热发电系统的基本原理和光热镜场的组成进行简要介绍。
随后,我们将详细阐述光学效率的概念及其影响因素,包括镜面反射率、镜场布局、跟踪精度等。
在此基础上,我们将介绍几种常用的光学效率计算方法,如光线追踪法、能量平衡法等,并分析它们的优缺点和适用范围。
通过本文的阐述,读者将能够深入了解太阳能塔式光热镜场光学效率的计算方法,为塔式光热发电系统的优化设计和性能评估提供理论支持。
本文还将为相关领域的研究人员和技术人员提供参考和借鉴,推动太阳能塔式光热发电技术的进一步发展和应用。
二、太阳能塔式光热镜场基本构成与工作原理太阳能塔式光热镜场,也称为太阳能集中热发电系统,是一种利用大量反射镜(也称为定日镜)将阳光聚焦到塔顶接收器以产生热能的系统。
该系统主要由反射镜场、吸热塔、热转换与发电系统以及控制系统等几部分组成。
反射镜场是太阳能塔式光热镜场的核心部分,由数千甚至上万个反射镜组成,每个反射镜都可以独立调整角度以追踪太阳的位置,确保阳光能够准确地反射到塔顶的接收器上。
反射镜的设计和布局对于提高整个系统的光学效率至关重要。
吸热塔位于反射镜场的中心,通常高达数十米甚至上百米。
塔顶装有接收器,用于接收并吸收由反射镜聚焦的阳光。
接收器内通常填充有传热介质,如熔融盐或液态金属,这些介质能够吸收并储存大量的热能。
热转换与发电系统负责将接收器中的热能转换为电能。
这个过程通常包括热机(如斯特林发动机或布雷顿循环发动机)和发电机。
全面技术分析-太阳能供暖系统设计方案本太阳能供暖系统设计方案,为冬季提供部分供暖热量,夏季采用空气源热泵,为夏季提供空调冷量,一年四季提供足量生活热水,设计方案切实可行,是今后太阳能光热利用的重要趋势之一,将逐步解决日益紧缺的能源问题引言设计是工程建设的关键环节,太阳能供暖系统设计肩负着将科技进步转换为资源的重要使命。
太阳能资源利用在国外,太阳能供暖已能够成为太阳能资源利用的主要发展方向,欧洲各国对太阳能供暖给予较高的重视,到2005年共安装1536m3太阳能集热器,太阳能供暖系统约占集热器总量的20%,每年新建太阳能供暖系统12万个,可节约能源20%~60%。
国际能源机构在2001年指出,全球太阳能供暖系统每年提供的能量折合电力约为4.2万MWh。
我国属太阳能资源丰富的国家之一,年辐射总量大约在3300-8300兆焦/(m2?a),全国2/3以上面积地区年日照小时数大于2000小时,每年陆地接收的太阳辐射能相当于2.4万亿吨标准煤。
随着国民经济的发展,能源需求量日益增加,能源利用情况紧张,而常规能源的大量使用必将对环境造成不利影响,太阳能作为可再生能源的一种,取之不尽,用之不竭,将成为未来能源结构中的重要组成部分;利用太阳能资源来满足供暖要求,提高太阳能系统全年的利用率,将对我国建筑节能有着非常积极的作用,是今后太阳能光热利用的新方向,因此,太阳能采暖技术越来越受到人们的重视。
3.太阳能供暖系统设计3.1太阳能供暖系统设计概况太阳能供暖系统是指以太阳能作为采暖系统的热源,利用太阳能集热器将太阳能转换成热能,供给建筑物冬季采暖和全年生活热水的系统。
典型的太阳能供暖系统主要设备应由以下几部分组成:⑴太阳能集热器及辅助加热设备太阳能集热器是吸收太阳辐射并向载热工质传递热量的主要设备装置,辅助加热设备补充供暖系统中太阳能集热器不能满足的热量,目前国内为供暖系统提供热量的太阳能集热器,主要有平板型集热器、全玻璃真空管集热器、热管真空管集热器3种类型。
浅谈再生能源 --- 太阳能应用中国签署了《巴黎协定》,向全世界宣示了2030年前实现碳达峰,2060年前力争实现碳中和的国家的目标。
这不仅是我国积极应对气候变化、国际形式变化的国策,也是基于科学论证合理利用资源的国家战略,也是落实碳达峰、碳中和决策部署,提高能源资源利用效率,推动可再生能源利用,降低建筑碳排放,营造良好的建筑室内环境,满足经济社会高质量发展的需要。
节约能源、保护生态环境、应对气候变化,合理利用再生能源是重要手段。
在国家现行各类规范中一再强调“新建、扩建和改建建筑以及既有建筑节能改造工程的建筑节能与可再生能源建筑应用系统”。
在各类可再生能源中“太阳能”在全国各地(除极个别低区)的民用及工业项目中都有较普遍的利用。
太阳能应用形式可分为:1)光热应用,2)光电应用。
1.光热应用--分为低温应用、中温应用、高温应用,在低温应用中适用于民用、商业用、工业用。
低温应用:民用、商业热水、采暖、工业预热等,温度区间为100℃以内。
中温应用:太阳能制冷空调、太阳能工业锅炉、海水淡化等,温度区间为100℃—250℃。
高温应用:太阳能热发电应用,温度区间为400℃以上。
1.光电应用--分为居民应用、商业应用。
可用于制备生活热水、太阳能采暖、太阳能制冷、太阳能干燥、太阳能热发电、太阳能海水淡化。
太阳能应用中的光热应用在民用建筑中最为广泛,其应用的重要用途就是制备生活热水,可用于学校、住宅、写字楼、企事业单位、工厂等需要热水的场所。
单多层建筑多采用分散式系统。
高层建筑中则采用以下几种制备方式:1)阳台壁挂式太阳能热水系统2)集中集热分户计量太阳能热水系统3)集中集热分户储热太阳能热水系统高层建筑热水系统解决方案选择方法:太阳能热水形式的确定除考虑系统本身使用条件外还应考虑以下几点要求:用户的需求,甲方的要求,建筑设计的条件,物业管理的需要等多方因素。
这些需求中甲方意见及工程具体适用条件是决定性的。
甲方会首先考虑资金问题、建筑立面要求,后期使用的便捷程度等选定太阳能制备热水的形式。
太阳能光热应用系统中太阳能年节能率的计算分析方法
摘要:介绍了太阳能光热应用热水系统中年节能率的一种比较科学准确的计算分析方法;以广西环境保护厅危旧房改住房改造建设项目的子项目“太阳能空气源耦合热水系统”为例,对太阳能的年节能率进行了详细的分析计算。
从计算过程和计算依据来看,这种计算方法都较为科学可靠,对采用太阳能光热应用系统的节能减排分析计算,有着重要的参考意义。
关键词:太阳能空气源热泵节能率计算分析方法
广西属于属南亚热带季风气候,气候温和,平均年日照时数1600 h,平均每年太阳能辐照量约为4578 MJ/m2,太阳能资源十分丰富,利用太阳能潜力巨大。
目前,社会上正推广和普及集中供应式的太阳能空气源耦合热水系统,然而,太阳能空气源耦合热水系统在设计及项目申报时首先要进行节能量的计算分析,太阳能光热应用系统中节能量的计算分析目前没有一种较为科学可靠、具有很强说服力的计算分析方法,因此,本文以广西环境保护厅危旧房改住房改造建设项目的子项目“太阳能空气源耦合热水系统”为例,实践一种新的计算分析方法。
1 项目的概况
广西环境保护厅危旧房改住房改造建设项目是将原来的低、矮、旧的职工住宅楼拆除,在原来土地上新建一栋33层的高楼,项目地址为广西南宁市民族大道78号。
为了响应国家节能减排的号召,该项目
采用了一种可再生能源建筑应用形式——太阳能空气源耦合热水系统,本集中式热水系统总计供应186户约651人日常生活热水需求。
设计每天人均热水定额为80 L,使用时间为24 h,最大用热水季节每天用热水总量为52 m3。
本热水工程项目总计安装了2600支太阳能真空集热管,总计配备空气源热泵60匹,节能效果极为显著。
2 热水系统中太阳能集热系统的年节能率的计算分析
2.1 热水系统的工作过程
太阳能空气源耦合热水系统通过自动控制模块的控制,实现完全自动化控制。
有充足的太阳能辐射时,热水系统优先采用太阳能来制取生活热水,阴雨天气或太阳能辐射不足时,启动空气源热泵来作为辅助热源制取生活热水。
2.2 年节能率的定义
太阳能热水系统的年节能率,是指太阳能热水系统在每年运行中,相对于常规的热水加热方式,太阳能集热系统节省的电量(不包括其它辅助热源节省的电量)占常规热水加热方式所消耗电量的比例。
2.3 热效率的计算
2.3.1 太阳能集热系统热效率
太阳能集热系统的热效率计算方法,以配备有循环水泵的集中式太阳能集热系统为例,通常太阳能集热系统在太阳辐照下热水从初始温度加热到设定温度,太阳能集热系统只有循环水泵消耗少量电能,其它任何设备都不消耗电能,以本系统为例配备的循环水泵额定输入功率为0.265 kW,循环1000 kg已经温升35 ℃的水所需要时间为0.128 h,耗电为0.034度。
因此得出配备有循环水泵的集中式太阳能集热系统实际热值为:
35000/0.034=1029411.76 kCal/度;
综合热效率为:1029411.76/860=119699%
2.3.2 电热水器热效率
本地区居民生活热水的常规加热设备为各家各户独立安装的电热水器,电热水器的工作原理实际是电阻加热,电热水器热效率为95%,即能效比为0.95。
2.4 节能率计算
2.4.1 热水热量计算的统一条件设定
南宁位于北回归线以南,地理坐标东经108°22′,北纬22°48′,阳光
充足,雨量充沛,霜少无雪,气候温和,夏长冬短,年平均气温在21.6 ℃。
冬季最冷的1月平均12.8 ℃,夏季最热的7、8月平均28.2 ℃。
年均降雨量达1304.2 mm,平均相对湿度为79%。
这里一年四季都非常适合旅游观光。
亚热带季风气候。
根据南宁市气候特点,生活热水需求量按照夏季、冬季和过渡季节划分。
夏季为5~9月,共计153天,热水需求系数取0.6;冬季为1、2、12月,共计90天,热水需求系数取1;过渡季为3、4、10、11月,共计122天,热水需求系数取0.8。
2.4.2 全年制热需求及普通电热水器能耗的计算
用户最大日用热水总量:52 t;
水的温差公式:水的温差(℃)=水目标水温-水初始水温
热水需求量公式:
热水需求总量(t)=日用最大热水总量×热水需求系数×供应天数
热水需求制热量公式:
Q=Cp·m·△T
式中:
Q为该热水系统运行需要的能量(kWh);
Cp为水的比热容(Cp=1.167kW·h/t·℃);
△T为水的温升(即热水目标温度与基础初始水温之差);
m为水的质量(t)。
若使用电热水器加热制取生活热水的用电量如下:
电热水器加热用电量(kWh)=热水制热量÷电热水器电热效率
式中电热水器电热效率=95%。
2.4.3 太阳能集热系统年节能率的计算
1 kCal=4.18
2 kJ;
1kW·h=3600 kJ;
每一支¢58×1800太阳能真空集热管的集热面积为0.1044 m2,每模块50支管集热面积为5.22 m2。
太阳能真空集热管集热效率为92%。
太阳能集热系统管路和水箱的热损失率,据许多实例检测经验,取20%。
太阳能集热系统的集热量计算公式:
△Qsave=D·Ac·Jt·(1-ηc)·ηcd
其中:△Qsave为太阳能热水系统的年节能量,(KW·h);
D为计算天数;
Ac为直接系统太阳能集热器面积,m2;
Jt为太阳能集热器采光面上的平均每天太阳辐照量,(kW·h)/m2,可参考《中国气象辐射资料年册(2001年)》得到,如1月份为:
5.93MJ/m2=1.647(kW·h)/m2;
ηc d为太阳能集热器年平均集热效率,%;真空管太阳能集热系统取92%;
ηc为管路和水箱的热损失率,据许多实例检测经验,取20%;
由于太阳能每年的辐照总量变化非常小,可查阅权威资料《中国气象辐射资料年册(2001年)》得到广西几个主要城市按月份布的太阳能辐照量数据表。
(见表2)
每一支¢58×1800太阳能真空集热管1月份共31天的集热量为: △Qsave=D·Ac·Jt·(1-ηc)·ηcd
=31×0.1 044×1.647×(1-20%)×92%
=3.923 (kW·h)
按这样的方法计算得到每支¢58×1800太阳能真空集热管在每
个月份的集热量编成表格得到表3。
经计算得到每支¢58×1800太阳能真空集热管全年的集热量总计为91.313 kW·h。
本节能项目整个小区总计安装这种规格的太阳能真空集热管为2600支,全年的集热量总计为23.74138万kW·h。
要采集这些热量,太阳能集热系统所消耗的电能为:
2374138÷119699%=198.34(kW·h)
即本项目太阳能集热系统年节能量为:
2374138-198.34=237215.46(kW·h)
本项目太阳能集热系统年节能率为:
太阳能集热系统年节能量÷常规热水加热方式的年用电量×100% =237215.46÷563980.5×100%
=42.1%
本项目太阳能集热系统年节能率为42.1%。
2.5 误差分析
从计算过程和计算依据来分析,本项目太阳能集热系统年节能率的计算方法可称之为“逐日计算法”。
逐日计算法的计算分析结果的误差是存在的,误差的大小主要与几个参数有关。
(1)太阳能辐照量数据是参考《中国气象辐射资料年册(2001年)》得到,每年的气候都会或多或少与2001年的有变化,但通常变化量不大。
(2)太阳能真空集热管集热效率取92%,这是太阳能真空集热管的生产厂家提供的实验数据,该参数我们也可通过实验测出;
(3)管路和水箱的热损失率,在实际工程中,如果保温措施做得很好,可直接降低热损失率。
(4)用户每年的实际用热量总和,每年实际用热量与季节和气候有关,因此各季节的用热系数不同。
2.6 常规计算分析方法
常规的计算分析方法见文献[1]。
3 结语
在能源危机压力下,国家大力提昌开发利用可再生清洁能源。
其中,太阳能光热应用技术是可再生清洁能源的开发应用技术中最为成熟和广泛应用的技术之一。
采用“逐日计算法”来对太阳能光热应用系统中年节能率的计算分析,相对于常规方法,从计算过程和计算依据来看,这种计算方法都较为科学可靠,有较强的说服力,对采用太阳能光热应用系统的节能减排分析计算,有着重要的参考意义。
参考文献
[1] 肖菊,丁文萍,杨敏芝,工程型太阳能热泵热水系统节能效益分析[J].河南科学,2013(6):829-832.
[2] 国家气象中心.2002年中国气象辐射资料年册(2001)[Z].。