基于大规模太阳能跨季节蓄热技术的供暖系统资料
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太阳能跨季节储供热系统经济分析方法研究太阳能跨季节储供热系统经济分析方法研究在当今世界能源供应的不确定性和环境保护意识的提高下,寻求可再生能源替代传统能源已成为当务之急。
太阳能作为一种清洁、可持续的能源,其应用前景广阔。
太阳能供热系统是其中一种有效利用太阳能的方式,通过吸收太阳能热量,将其转化为供热能源。
然而,太阳能供热系统在季节变化中存在着热能供应不稳定的问题,而跨季节储供热系统则能有效解决这一问题。
本文将对太阳能跨季节储供热系统的经济分析方法进行研究。
首先,我们需要进行系统建模,将太阳能供热系统分为太阳能收集部分、储能部分和供热部分。
太阳能收集部分通过太阳能集热器将太阳能转化为热能,储能部分通过储热设备将多余的热能储存起来,供热部分通过热交换器将储存的热能释放,供应给用户。
其次,我们需要对太阳能跨季节储供热系统的经济性进行评估。
首先是建设成本的估算,包括太阳能收集器、储热设备、供热设备等的购置费用。
其次是运行成本的估算,包括系统维护费用、能耗费用等。
同时,还需要对系统的寿命进行分析,以确定系统的经济寿命。
最后,通过现金流分析方法,将系统的投资成本与收益进行对比,计算出系统的投资回收期、净现值和内部收益率等指标,来评估系统的经济效益。
然后,我们需要考虑到多种因素对太阳能跨季节储供热系统经济性的影响。
首先是能源价格的变动,太阳能供热系统能够降低用户的能源消耗成本,但能源价格的变动会直接影响系统的经济性。
其次是用户需求的变化,用户的热能需求量和热能使用方式的改变都会对系统的经济效益产生影响。
再次是政府政策的支持程度,政府的补贴政策和税收优惠政策都能够提高太阳能供热系统的经济性。
最后,我们需要对太阳能跨季节储供热系统的经济分析方法进行优化。
如何选择合适的评估指标、确定合理的模型参数,将直接影响到经济分析的准确性和可靠性。
同时,还需要考虑到系统运行中存在的不确定性因素,如天气状况的变化、能源价格的波动等,通过灵活的评估方法来较好地应对不确定性。
太阳能跨季节储-供热系统动态特性及运行策略研究太阳能跨季节储/供热系统动态特性及运行策略研究随着能源紧缺和气候变化的日益严峻,太阳能作为一种绿色可再生能源受到了人们的广泛关注。
太阳能热利用作为太阳能的一种重要利用方式,在户外供热、热水供应以及工业和农业领域中有着广阔的应用前景。
然而,由于太阳能供热的季节性和间歇性特点,太阳能热系统在供热过程中存在着一些难题,如如何在无太阳能供热条件下保持系统的稳定运行,太阳能的不稳定性如何影响系统的性能等。
对于太阳能跨季节储/供热系统的动态特性进行深入的研究,可以帮助我们更好地理解系统的运行机理,优化系统的设计和运行策略,提高系统的使用效率。
首先,我们需要分析太阳能系统的动态特性。
太阳能热系统通过太阳能集热器将太阳能转化为热能,并将热能存储下来以应对夜间或阴雨天供热。
在不同季节中,太阳能的辐射强度和日照时间存在差异,从而影响了系统的供热性能。
因此,我们需要通过实验或数值模拟的方法,研究太阳能系统在不同季节和气候条件下的热性能变化规律,了解系统在不同工况下的响应特点。
其次,我们需探讨太阳能系统在跨季节供热时的运行策略。
在冬季和夏季之间的季节交替期,太阳能的供热能力会有所下降,如何保证系统的连续供热成为一个关键问题。
一种常见的解决方法是通过热储罐储存太阳能,以充分利用太阳能资源,并在夜间或阴雨天继续供热。
不同类型的热储罐(例如,水箱、岩棉等)在存储热能时的性能差异会直接影响系统的供热能力。
因此,我们需要对不同类型的热储罐进行实验研究,了解其储热特性和影响因素。
此外,我们还需要制定合理的运行策略来保证系统的性能稳定。
根据太阳能供热系统的特点,我们可以考虑使用智能控制方法,如模糊控制、神经网络控制等,以提高系统的控制精度和响应速度。
同时,结合太阳能的日照预测等信息,可以提前调整系统的工作状态,使得太阳能热系统在季节转换时无缝切换,保证持续供热。
最后,我们需要评估太阳能系统的性能和经济效益。
跨季节蓄热太阳能集中供热技术WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-1跨季节蓄热太阳能集中供热技术新闻来源:天津大学机械学院热能工程系作者:宋德坤王华军赵军李丽梅日期:2005-11-29全球范围内能源危机与环境的日益恶化,以化石燃料为主的城市集中供热系统带来的建筑能耗和环境污染等问题,已经备受人们关注。
目前,建筑用能约消耗全球1/3的能源。
在建筑用能的同时,还向大气排放大量的污染物,如TSP,SO2,NO x等。
据有关部门测算,建筑用能排放的CO2几乎占全球总排放量的1/3,数量十分惊人。
为此,许多国家都在积极地发展一系列的多元化的绿色建筑节能技术。
跨季节蓄热太阳能集中供热系统(以下简称CSHPSS),就是在此背景之下产生的一种新型住宅供热方式与理念。
1、系统原理所谓跨季节蓄热太阳能集中供热系统,是与短期蓄热或昼夜型太阳能集中供热系统(以下简称CSHPDS)相对而言的。
从某种意义上讲,现在普遍流行的小型家用太阳热水器系统(DSHS)以及其它类似装置就属于短期蓄热太阳能供热系统的范畴。
由于地球表面上太阳能量密度较低,且存在季节和昼夜交替变化等特点。
这就使得短期蓄热太阳能供热系统不可避免地存在很大的不稳定性,从而使太阳能利用效率也变得很低。
CSHPSS系统可以在很大程度上克服上述缺点。
它具有很强的灵活性,主要通过一定的方式进行太阳能量存储(蓄热),以补偿太阳辐射与热量需求的季节性变化,从而达到更高效利用太阳能的目的。
在欧洲,CSHPSS系统中太阳能占总热需求量的比例已经达到40%~60%(表1),远远超出了CSHPSS系统和家用太阳热水系统。
因此,目前CSHPSS 系统已经成为国际上比较流行的极具发展潜力的大规模利用太阳能的首选系统之一。
常见的CSHPSS系统主要由太阳集热器、蓄热装置、供热中心、供热水网以及热力交换站等组成,如图1所示。
1跨季节蓄热太阳能集中供热技术新闻来源:天津大学机械学院热能工程系作者:宋德坤王华军赵军李丽梅日期:2005-11-29全球范围内能源危机与环境的日益恶化,以化石燃料为主的城市集中供热系统带来的建筑能耗和环境污染等问题,已经备受人们关注。
目前,建筑用能约消耗全球1/3的能源。
在建筑用能的同时,还向大气排放大量的污染物,如TSP,SO2,NO x等。
据有关部门测算,建筑用能排放的CO2几乎占全球总排放量的1/3,数量十分惊人。
为此,许多国家都在积极地发展一系列的多元化的绿色建筑节能技术。
跨季节蓄热太阳能集中供热系统(以下简称CSHPSS),就是在此背景之下产生的一种新型住宅供热方式与理念。
1、系统原理所谓跨季节蓄热太阳能集中供热系统,是与短期蓄热或昼夜型太阳能集中供热系统(以下简称CSHPDS)相对而言的。
从某种意义上讲,现在普遍流行的小型家用太阳热水器系统(DSHS)以及其它类似装置就属于短期蓄热太阳能供热系统的范畴。
由于地球表面上太阳能量密度较低,且存在季节和昼夜交替变化等特点。
这就使得短期蓄热太阳能供热系统不可避免地存在很大的不稳定性,从而使太阳能利用效率也变得很低。
CSHPSS系统可以在很大程度上克服上述缺点。
它具有很强的灵活性,主要通过一定的方式进行太阳能量存储(蓄热),以补偿太阳辐射与热量需求的季节性变化,从而达到更高效利用太阳能的目的。
在欧洲,CSHPSS系统中太阳能占总热需求量的比例已经达到40%~60%(表1),远远超出了CSHPSS系统和家用太阳热水系统。
因此,目前CSHPSS系统已经成为国际上比较流行的极具发展潜力的大规模利用太阳能的首选系统之一。
常见的CSHPSS系统主要由太阳集热器、蓄热装置、供热中心、供热水网以及热力交换站等组成,如图1所示。
系统基本工作原理如下:在夏季,冷水与太阳集热器采集的太阳能量换热后,一方面可以直接供用户使用;另一方面,有相当一部分太阳能被直接送入蓄热装置中储存起来。
115中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2019.08 (下)近年来学界围绕跨季节蓄热技术开展了大量研究,地下水体蓄热(Aquifer)、土壤源蓄热(BTES )、大容积水池蓄热(PTES )、钢罐蓄热(steel tank)等跨季节蓄热技术便属于这类研究的成果代表,这类技术均具备蓄热体大型化的发展趋势。
为保证跨季节蓄热技术较好服务于太阳能区域供热,正是本文围绕该课题开展具体研究的原因所在。
1 跨季节太阳能蓄热技术1.1 地下水体蓄热技术地下水体蓄热属于常用的跨季节太阳能蓄热技术,该技术在应用中对建设地点地质构造存在着较为苛刻的要求。
地下水体蓄热技术的应用需得到上下两层不透水层的支持,并安装一口热水井与一口冷水井。
在太阳能充足的情况下,地下水体蓄热技术能够在热水井中实现太阳热能的存储,而通过抽取热水井中的热水,冬季即可满足跨季节太阳能的生活热水用热、建筑物供暖需要,完成热量提取后的水需灌入冷水井,由此即可避免水资源的浪费。
早在2000年,地下水体蓄热技术便已经在德国得到了实践应用,应用地下水体蓄热技术的跨季节蓄热太阳能供热系统为7000m 2建筑中的108名住户提供了50%的冬季生活热水用热及建筑供暖用热,冬季用热量供给高达50%(部分年份可达到55%)。
跨季节蓄热太阳能供热系统在地下水体蓄热技术应用中将最高蓄热温度限定为50℃,而为了满足冬季需要,该工程还配备了辅助热泵用于加热,通过将生活热水与供暖用供水的温度提高至65℃,地下水体蓄热技术的实用性大幅提升,这必须得到业界人士的重视。
1.2 土壤源蓄热技术土壤源蓄热技术主要采用地埋管蓄热装置,通过在竖井内设置单U 形管或双U 形管,即可通过水等介质储在土壤和岩石中储存太阳热能,地埋管蓄热装置一般设置深度为地面下30~100m 范围。
在冬季供暖时,土壤源蓄热技术能够通过水等介质将竖井附近岩石和土壤积蓄的热量交换出来,由此即可满足冬季生活热水用热及建筑供暖用热需要。
跨季节水蓄热太阳能集中供暖工程与优化综述刘美杉;李祥立;端木琳;刘靓侃【摘要】本文主要研究国内外跨季节水箱蓄热的系统.从系统特性、参数配比、分层特性、埋深等因素对跨季节水箱蓄热的影响研究现状进行总结.同时整理了现有的太阳能集中供热跨季节供热的先进示范工程给出的实际应用.结合实际工程,介绍工程中的应用现状,对工程的基本情况包括集热器、水箱等进行概括总结,并对运行现状和经验教训进行分析总结.【期刊名称】《建筑热能通风空调》【年(卷),期】2015(034)006【总页数】6页(P26-30,22)【关键词】太阳能集中供热;水箱蓄热;优化【作者】刘美杉;李祥立;端木琳;刘靓侃【作者单位】大连理工大学建设工程学部;大连理工大学建设工程学部;大连理工大学建设工程学部;大连理工大学建设工程学部【正文语种】中文太阳能跨季蓄热这一理论最早提出于20世纪60年代,并于20世纪70年代开展了研究工作。
20世纪70年代中期随着研究工作的深入,这一技术逐渐应用在欧洲的大型太阳能跨季蓄热供暖工程中[1]。
国外最初的工作是依托国际能源署(IEA)1981年启动的跨季节蓄热太阳能集中供热系统研究项目,主要针对的是蓄热技术,以此减少由能源危机带来的资源短缺,同时增加能源供应系统的效率[2~3];2000年之后的研究大多集中于系统的优化,包括系统内部各个构件之间的参数最佳配比。
近几年太阳能的利用技术日趋成熟,太阳能的储存已成为解决太阳能间歇性和供暖冬夏冷热不均的一个主要办法。
随着科学技术的进步,蓄热方式的研究也随之深入。
利用太阳能供暖规模也不再局限于单体建筑。
越来越多的蓄热方式在实际工程中被加以应用,人们也通过实际工程发现供暖规模越大,跨季蓄热太阳能供暖的经济性愈好。
综合现有的研究进展,显热蓄热是最具应用价值的蓄热方式。
水作为储热介质,具有很多优点,例如传热及流动性能好,比热容大;粘性、热传导性、密度等适合自然循环和强制循环的要求;无毒、无污染等。