太阳能跨季节蓄热供暖技术研究
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水体型太阳能跨季节储热技术简介水体型太阳能跨季节储热技术是一种利用水体作为储热介质的太阳能储热系统。
该技术通过收集太阳能热量并将其转化为可储存的热能,以用于实现季节性能量供应平衡的需求。
以下是对水体型太阳能跨季节储热技术的简介,以清晰的条理呈现。
1.技术概述:水体型太阳能跨季节储热技术是一种基于太阳能的可持续能源系统,通过标准的太阳能收集器(例如太阳能集热器或光伏)将太阳电能转化为热能,并将其储存于水体中。
2.工作原理:该技术的工作原理是利用太阳能集热器将太阳能转化为热能,并将热能通过循环泵将其传递到水体中。
水体充当储热介质,具有很高的热容量和热传导能力,能够在长时间内保持热能的稳定。
3.设备配置:水体型太阳能跨季节储热系统的主要设备包括太阳能收集器、循环泵、水体储热系统,以及热交换器等组成部分。
4.太阳能收集器:太阳能收集器是水体型太阳能跨季节储热系统的核心部分。
常用的太阳能收集器包括平板式太阳能热水器、真空管式太阳能热水器和光伏发电板等,可根据工程需求选择合适的型号。
5.循环泵:循环泵的作用是将太阳能转化的热能传递到水体中,以实现热能的储存和循环。
循环泵通常由电动机驱动,具有稳定的流量和压力特性。
6.水体储热系统:水体储热系统由水体贮槽和相关管路组成。
水体贮槽用于储存热能,通常采用混凝土槽或地下水库形式。
水体储热系统通过热交换器将热能传递给需要供热或制冷的系统。
7.热交换器:热交换器是水体型太阳能跨季节储热系统的重要组成部分,用于在水体和供热系统之间传递热能。
常见的热交换器类型包括板式热交换器、管式热交换器和螺旋式热交换器等。
8.应用领域:水体型太阳能跨季节储热技术广泛应用于建筑供热、制冷和热水供应系统中。
此外,还可用于工业生产过程中的热能储存和回收利用。
9.优点:水体型太阳能跨季节储热技术具有多个优点。
首先,水体具有很高的热容量和热传导能力,能够稳定地储存大量的热能。
其次,该技术利用太阳能作为能源,具有环保、可再生的特点。
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。
天津市科技支撑计划项目(07ZCKFSF00400) 作者简介:王恩宇,(1970- ),男,副教授,主要从事燃烧技术、可再生能源利用及建筑节能技术等。
太阳能跨季节储热建筑供热系统及土壤储热实验分析王恩宇 齐承英 杨华 张慧川 吕延松(河北工业大学能源与环境工程学院,天津,300401)摘 要 根据天津城郊别墅类建筑的冷热负荷特点,设计建立了太阳能跨季节储热建筑供热系统。
该系统采用土壤蓄热实现夏季太阳能的跨季节储存,冬季采用太阳能热水或利用热泵提取土壤蓄热进行建筑供热,实现了太阳能的跨季节储热与热泵系统联合运行。
短期的实验数据表明,在36天时间内,储热区土壤温度平均升高了1.3℃,采用垂直埋管换热土壤蓄热系统实现太阳能的跨季节储存是可行的。
长期储热效果有待进一步研究。
太阳能跨季节储存及热泵联合供热系统的设计应注意各子系统的合理匹配,以提高系统综合能效。
关键词 太阳能 跨季节储热 地源热泵 建筑供热A SOLAR ENERGY SYSTEM WITH SEASONAL STORAGE FOR BULIDING HEATING AND EXPERIMENTAL ANALYSIS OF SOIL HEAT STORAGEWang Enyu Qi Chengying Yang Hua Zhang Huichuan Lü Yansong(School of Energy and Environment Engineering, Hebei University of Technology, Tianjin, 300401)Abstract A Solar heating system with seasonal storage is designed and built for the villa buildings in Tianjin suburb. The solar energy was stored in the soil in summer, and was taken out by the ground-source heat bump for building heating in winter. The solar energy collected in winter was used directly for heating. The test data in a short-term experiment indicated that the soil temperature in the heat storage area increased averagely 1.3 centigrade degree after 36 days. The experimental results confirmed that using a vertical duct storage system for the seasonal solar energy storage is viable.. Long-term effects of the solar energy storage system will be needed further study. To design the solar energy seasonal storage and heat bump combined heating system, the reasonable subsystem design should be paid more attention to enhance energy efficiency. Keywords Solar energy Seasonal heat storage Ground-source heat bump Building Heating1.绪论在能源与环境问题日益突出的今天,地源热泵作为清洁、高效的供热空调系统正受到越来越多的关注,成为建筑空调领域的热点。
太阳能土壤跨季节蓄热—地源热泵组合理论与实验研究的开题报告一、研究背景及意义随着人类对清洁能源的需求日益增加,太阳能、地源热泵等新能源技术逐渐得到了广泛应用。
作为一种清洁、可再生的能源,太阳能通过太阳能集热器收集和利用,可以供应家庭热水、采暖等用途。
然而,太阳能在不同季节、不同天气条件下的供热效果有所差异,存在冬季太阳能供热不足、夏季太阳能过剩等问题。
因此,如何解决太阳能跨季节供热问题,提高太阳能利用率,是当前太阳能利用方面的研究热点。
地源热泵是一种利用地下热能进行空调供暖的系统。
地下恒定的温度可以保证地源热泵在任何天气条件下都能良好地工作。
由于地下温度受季节影响相对较小,因此地源热泵可以有效解决夏季散热、冬季供热等问题。
因此,将太阳能与地源热泵进行组合利用,可以实现夏季太阳能收集、冬季地源热泵供暖的效果,从而提高太阳能的利用效率,降低对传统能源的依赖。
通过太阳能土壤跨季节蓄热-地源热泵组合利用这一技术,可以解决夏季太阳能过剩、冬季太阳能供热不足的问题,从而实现太阳能的有效利用。
因此,本研究旨在探究太阳能土壤跨季节蓄热-地源热泵组合利用的理论知识和实验研究,为太阳能利用提供新的思路和方法,为清洁能源领域的发展做出贡献。
二、研究内容和方法1. 理论探究:介绍太阳能土壤跨季节蓄热的基本原理和机理,探究太阳能与地源热泵的组合利用机制,分析太阳能土壤跨季节蓄热-地源热泵组合利用的优势和应用前景。
2. 实验设计:设计太阳能土壤跨季节蓄热-地源热泵组合利用的实验装置,研究太阳能的收集效率、土壤蓄热效率、地源热泵的工作效率等关键因素对系统运行的影响。
3. 数据分析和处理:对实验数据进行处理和分析,研究太阳能土壤跨季节蓄热-地源热泵组合利用的供热效果、能耗、经济性等指标,并从理论与实验两个方面验证太阳能土壤跨季节蓄热-地源热泵组合利用的可行性和优劣。
三、研究成果与预期目标1. 提出太阳能土壤跨季节蓄热-地源热泵组合利用的理论框架和技术方案,为太阳能利用提供新的思路和方法。
《太阳能相变蓄热供暖系统理论及实验研究》篇一一、引言随着能源的日益紧张和环境保护的迫切需求,太阳能作为一种清洁、可再生的能源,受到了广泛关注。
太阳能相变蓄热供暖系统是利用太阳能作为主要能源,通过相变材料(Phase Change Materials, PCMs)进行热能储存和释放,为建筑提供供暖的一种新型技术。
本文旨在探讨太阳能相变蓄热供暖系统的理论及其实验研究,以期为相关领域的实际应用提供理论依据和参考。
二、太阳能相变蓄热供暖系统理论1. 系统构成太阳能相变蓄热供暖系统主要由太阳能集热器、储热装置、控制系统等部分组成。
其中,太阳能集热器用于收集太阳能并转化为热能;储热装置采用相变材料进行热能储存;控制系统负责调节系统运行,保证供暖效果。
2. 工作原理在白天,太阳能集热器通过吸收太阳辐射将太阳能转化为热能,并将热量传递给相变材料。
当相变材料达到其熔点时,将吸收的热量以潜热的形式储存起来。
在夜间或阴天时,相变材料将储存的热量以显热的形式释放出来,为建筑提供供暖。
此外,控制系统根据室内外温度、太阳辐射强度等因素,自动调节系统运行,保证供暖效果。
三、实验研究为了验证太阳能相变蓄热供暖系统的性能,我们进行了一系列实验研究。
实验过程中,我们采用了不同种类的相变材料和不同规模的储热装置,以探究其对系统性能的影响。
1. 实验方法我们首先搭建了太阳能相变蓄热供暖系统的实验平台,并采用不同的相变材料和储热装置进行实验。
在实验过程中,我们记录了不同时间段的太阳辐射强度、室内外温度、储热装置温度等数据,并对这些数据进行分析和比较。
2. 实验结果实验结果表明,采用不同种类的相变材料和不同规模的储热装置对系统性能有一定影响。
其中,高导热系数的相变材料和较大规模的储热装置有利于提高系统的储热能力和供暖效果。
此外,我们还发现,在一定的条件下,该系统能够实现较长的储热时间,满足长时间的供暖需求。
四、结论与展望通过对太阳能相变蓄热供暖系统的理论及实验研究,我们发现该系统具有较高的储热能力和良好的供暖效果。
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。