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2021.1农宅屋顶太阳能蓄热温室空气源热泵供暖系统测试分析甘肃省建筑设计研究院有限公司包欣苏继程毛明强赵立新摘要：对甘肃省寒冷地区兰州某农宅加装太阳能屋顶蓄热温室，在此温室中放置空气源热泵室外机组，尝试将太阳能蓄热与空气源热泵供暖系统结合，进行了理论计算分析，并对此系统的运行状况进行了实测。
实测结果标明，太阳能屋顶蓄热温室白天室温可高达50℃以上，有着较大供暖潜力；按照当地居民用电每0.5元/（kW·h）测算，整个供暖季（150天）的费用可以降低到20.8元/m2。
关键词：太阳能；蓄热；温室；空气源热泵；供暖资助项目：甘肃日照丰富地区单层民居太阳能屋顶蓄热温室空气源热泵供暖试验研究（KY2017-NR02）DOI编码:10.16641/11-3241/tk.2021.01.020Test and analyst of air source heat pump heating system on a rural residential roof solar energy storage greenhouseGansu Province Architectural Design and Research Institute Co.Ltd.Bao Xin，Su Jicheng，Mao Mingqiang，Zhao Lixin Abstract：A solar energy storage greenhouse was installed on a rural residential roof located in Lanzhou，a cold region in Gansu Province，an outdoor unit of air source heat pump was placed in it，and the solar heat storage was combined with the air source heat pump heating system.Theoretical calculations were carried out and the operating conditions of the system were measured.The result indicates that the indoor temperature of the greenhouse is over50℃in the daytime，which has a large heating potential.According to the caculation local residential electricity price of0.5yuan per kilowatt hour，the cost of a entire heating season（150days）can be reduced to20.8yuan per square meter. Keywords：solar energy；heat storage；greenhouse；air source heat pump；heating0引言近年来，政府、社会对清洁供暖越来越重视，政府各级部门、科研机构、高校及企业都在尝试各种清洁能源供暖的研究工作。
风热机组与相变蓄热联合供暖系统建模与仿真刘恩泽勾昱君钟晓晖孙香宇王朝正刘江涛（华北理工大学，河北唐山063000）随着全球变暖、极端天气的多发以及空气质量的问题，清洁能源利用的研究在全球范围内获得了广泛的关注。
其中风能的利用就获得了越来越多的重视。
风能作为一种可再生能源具有十分广阔的发展空间。
其具有储量大、分布广的特点。
但它的能量密度低，并且不稳定，受天气和季节的影响，具有一定的间歇性。
为了使风能够被更好的利用，将其与蓄热设备相结合才能使风能得到更好的利用。
就目前的热蓄能研究方向来看，主要分为显热蓄热、潜热蓄热技术。
其中潜热蓄热技术得到了广泛的研究，尤其适用于热量供给不连续或供给与需求不协调的工况下。
相变储热系统作为解决能源供应时间与空间矛盾的有效手段，是提高能源利用率的重要途径之一。
相变储热可以分为固-液相变、液-气相变和固-气相变。
然而，其中只有固-液相变具有比较大的实际应用价值。
蓄热技术是提高能源利用效率和保护环境的重要技术，可用于解决热能供给与需求失配的矛盾，在风能利用、电力“移峰填谷”、废热和余热的回收利用以及工业与民用建筑和空调的节能等领域具有广泛的应用前景，是世界范围内的研究热点。
本研究将风力致热与相变蓄热装置相结合起来，得到基于不同风速的制热量，将制热量转换为相变蓄热装置入口处的热水温度输入条件参数，采用fluent软件对相变蓄热装置进行数值模拟。
王敬双等人研究了太阳能热水系统中相变蓄热单元特性与优化[1]，建立了相变蓄热单元的物理模型，当用石蜡作为相变材料时，通过数值模拟得到：当蓄热单元半径60mm，热流体温度为373K，入口流速为0.07m/s时为最佳工况。
张瑞等人研究了高导热能力的蓄热装置的传热性能[2],采用均温板与蓄热装置一体化设置，在相变材料中设置了铝隔板，通过实验和数值模拟验证，上述设计增大了石蜡当量的换热系数，使蓄热装置有了更好的储热性能。
C.Gnanavel等人研究了使用相变材料来提高太阳能蒸馏器的生产率[3]，实验使用了三羟甲基乙烷和石蜡C18材料，并且石蜡C18材料的结果从该实验中产生了更高的生产率，并通过数值模拟对实验进行了验证。
相变蓄热材料在太阳能供暖系统中的应用分析作者：杜辉来源：《科技风》2020年第01期摘;要：在时代发展与科技进步的大背景下，太阳能等清洁能源日益受到人们的重视，太阳能供暖系统在国内逐步普及、推广开来。
但太阳能供暖系在运行过程中，始终存在着无法稳定、连续供暖的问题;惟有做好热能储存，才可解决这一难题。
在太阳能供暖系统中积极应用相变蓄热材料，可以帮助太阳能系统实现高效率的热能储存与热能利用。
本文将就此方面展开论述、分析。
关键词：相变蓄热;太阳能供暖系统;相变蓄热材料;应用随着社会的发展，国内建筑能耗也在不断增长。
据统计，2018年全国社会总能耗达46.4亿吨标准煤，其中建筑能耗占比达20%～33.3%，全国建筑碳排放量超过20亿吨。
建筑在运行过程中不仅消耗了大量化石燃料，而且还产生了严重的环境污染问题。
当前，我国正在致力于建设资源节能型、环境友好型社会，因此，应当在建筑中大力推广太阳能等清洁能源。
而推广太阳能技术，特别是在供暖系统中，又需要主动应用相变蓄热材料。
一、相变蓄热常见的热能储存方式，可分为显热蓄热、潜热蓄热、化学反应蓄热。
显热蓄热技术主要有水蓄热技术与岩石床蓄热技术，这种蓄热方式需要采用必要的保温措施，热量耗散大，蓄热容量小、工作温度低，传输距离短。
潜热蓄热利用吸收或释放潜热来达到蓄热目的，这种蓄热方式同样需要采用必要的保温措施，在长期储存热能时热量耗散较大，蓄热容量适中、工作温度低、传输距离较短。
化学反应蓄热主要利用可逆化学反应的热效应来进行蓄热，这种蓄热方式不需要采用保温措施，热量耗散较小、蓄热容量较大、工作温度较高、传输距离较长。
在进行潜热蓄热的过程中，物质会由固定转变为液态、或由液态转变为气态，释放出相变热（熔解热或汽化热）。
因此，潜热蓄热又称为相变蓄热。
相变蓄热又可分为固态-固态相变、固态-液态相变[1]。
相较于显热蓄热，采用相变蓄热可以增加更大的蓄热量;相较于化学反应蓄热，相变蓄热的成本较低，因此，相变蓄热日益受到人们的重视。
第37卷,总第216期2019年7月,第4期《节能技术》ENERGY CONSERVATION TECHNOLOGY Vol.37,Sum.No.216Jul.2019,No.4 太阳能供暖系统的应用研究张 鑫,许崇涛(天津市特种设备监督检查技术研究院,天津 300192)摘 要:为了降低冬季供暖能耗,实现建筑节能,设计了一套包含有相变蓄热池的太阳能供暖系统。
在整个实验研究过程中,其室内温度一直维持在20℃以上。
实验结果表明,该太阳能供暖系统可以充分利用太阳能,即使在极端环境条件下亦可以满足人们的供暖需求。
关键词:太阳能;相变蓄热池;供暖;热泵;锅炉中图分类号:TK52 文献标识码:A 文章编号:1002-6339(2019)04-0360-04Application Study on Solar Heating SystemZHANG Xin,XU Chong -tao (Tianjin Special Equipment Inspection Institute of Technology,Tianjin 300192,China)Abstract :In order to reduce heating energy consumption in winter and realize building energy saving,a set of solar heating system with phase change thermal energy reservoir is designed.In the process of the experimental research,the indoor temperature maintained at 20℃above.The experimental results show that the solar heating system can make full use of solar energy and meet people's heating needs even under extreme environmental conditions.Key words :solar;phase change thermal energy reservoir;heating;heat pump;boier收稿日期 2018-12-13 修订稿日期 2019-02-11作者简介:张鑫(1990~),男,硕士研究生,助理工程师,研究方向为太阳能供暖、相变蓄热、锅炉节能。
相变蓄热球体堆积床传热模型及热性能分析提纲：1. 相变蓄热球体堆积床传热模型的分析2. 热性能分析及实际应用3. 热传导分析与计算4. 相变蓄热材料的选择与使用5. 相变蓄热球体堆积床在建筑中的应用及优势1. 相变蓄热球体堆积床传热模型的分析相变蓄热球体堆积床是一种新型的蓄热器材料，可以将太阳能热能保存并释放出来。
相变蓄热技术利用相变材料，在温度发生变化时通过相变释放或吸收热量。
相变蓄热球体堆积床模型主要考虑其传热特性，以便实现尽可能高效的热量储存和传输。
相变蓄热球体堆积床的传热模型主要基于以下几个方面：热传导、相变热、传热面积、传热系数和温度变化。
首先，热传导是相变蓄热球体堆积床的主要传热方式，所以需考虑热传导系数。
其次，相变蓄热球体堆积床的相变热非常重要，需要对其进行分析以预测能量储存和释放。
最后，还需考虑其他参数，如传热面积和传热系数等，以便设计出更加高效的相变蓄热球体堆积床。
2. 热性能分析及实际应用相变蓄热球体堆积床的热性能强于传统蓄热器，因为它可以在更短的时间内实现更大的热量储存和传输。
实际应用中，相变蓄热球体堆积床的热性能通过多种方式进行测试。
最常见的是测量它的热容量和热传导系数。
同时，还需考虑其它参数，如传热面积、传热系数和能量储存能力等，以便设计出更加高效的相变蓄热球体堆积床。
相变蓄热球体堆积床的热性能分析主要涉及两个方面：温度和可以释放的热量。
温度分析可以帮助我们了解相变蓄热球体堆积床的热损失以及其如何影响其储存和释放热量。
热量分析则可帮助我们了解相变蓄热球体堆积床在不同条件下可以完成的热量储存和释放。
这种调查可以帮助我们评估相变蓄热球体堆积床是否适合各种应用场景。
3. 热传导分析与计算热传导是相变蓄热球体堆积床中最重要的传热方式，而其热传导系数是主要的参数之一。
因此，热传导的分析和计算是必不可少的步骤。
利用热传导模型可以帮助我们预测相变蓄热球体堆积床的热量传输能力，以及在其内部的热量分布。
第36卷,总第211期2018年9月,第5期《节能技术》ENERGY CONSERVATION TECHNOLOGYVol.36,Sum.No.211Sep.2018,No.5 相变储热在太阳能采暖中的应用研究蔺瑞山1,2,田斌守1,2,邵继新1,2,梁 斌1(1.甘肃省建材科研设计院,甘肃 兰州 730020;2.甘肃省低能耗建筑技术重点实验室,甘肃 兰州 730020)摘 要:选用热管式真空管集热器、采用水和相变材料,探索利用太阳能短期蓄热系统为寒冷地区绿色示范建筑供暖。
储热系统由1m3的水箱和1.6m3的相变储热箱串联组成,选用改性石蜡基复合相变材料进行储热,相变温度为49.1~59.0℃,相变焓为158.5J/g。
采暖季对系统进行了长期测试,结果显示,当地最冷月(1月份)室内平均温度达到14℃,11月~2月平均室内温度达到16.54℃,储热系统的储热效率达到51.65%。
表明带有短周期储热系统的可再生能源系统供暖效果良好、稳定。
关键词:相变材料;短周期储热;太阳能;采暖;绿色建筑中图分类号:TK513.5 文献标识码:A 文章编号:1002-6339(2018)05-0447-06Application Research on PCM Thermal Storage in Solar HeatingLIN Rui-shan1,2,TIAN Bin-shou1,2,SHAO Ji-xin1,2,LIANG Bin1(1.Gansu Building Materials Research&Design Institute,Lanzhou730020,China;2.Gansu Key Laboratory of Low Energy Consumption Building Technology,Lanzhou730020,China)Abstract:Using heat pipe evacuated tube collector and water and phase change materials for thermal stor⁃age,a short period thermal storage system is applied in a green building demonstration in Cold Climate Zone.The heat storage system is composed of1m3water and1.6m3PCM in series.Modified paraffin base composite material is used as PCM,which changes phase from49.1℃to59.0℃.The enthalpy is 158.5J/g.Test data shows that the average indoor temperature is14℃in the coldest month January and 16.54℃between November to February.The efficiency of the thermal storage is51.65%,which means that the renewable energy system with short period heat storage system is good and stable in room heating. Key words:phase change material(PCM);short period thermal storage;solar energy;heating;green building收稿日期 2017-11-13 修订稿日期 2018-05-15基金项目:甘肃省科技重大专项计划—西秦岭地区绿色民居营建关键技术研究与示范(1502NKDA007);甘肃省青年科技基金计划—分段式储热材料相变换热特性研究(1506RJYA140)。
太阳能空气集热器和相变储能墙复合采暖系统分析刘馨;冯国会;黄凯良【摘要】可再生能源的高效利用是降低建筑能耗的有效方法.将相变储能墙与太阳能热风相结合,可改善太阳能热风采暖的不稳定性,从而提高太阳能的利用效率.通过试验和ANSYS模拟软件对复合系统的分析,确定相变储能墙体的储热特性和合理用量,研究复合采暖系统的室温变化和传热规律,分析相变储能墙对采暖系统的贡献率.结果表明:与未采暖房间相比,复合采暖系统可以使室内平均温度提高7～15℃,该复合采暖系统具有一定的应用前景;当太阳能空气集热器的送风口温度在37～77℃时,相变材料能够充分利用,相变墙整体的相变比例约为40％,从线性回归比例看,复合采暖效果要比太阳能热风采暖效果好.【期刊名称】《储能科学与技术》【年(卷),期】2015(004)006【总页数】6页(P632-637)【关键词】相变储能墙;节能率;采暖系统;模拟分析【作者】刘馨;冯国会;黄凯良【作者单位】沈阳建筑大学市政与环境工程学院,辽宁沈阳110168;沈阳建筑大学市政与环境工程学院,辽宁沈阳110168;沈阳建筑大学市政与环境工程学院,辽宁沈阳110168【正文语种】中文【中图分类】TK512.4储能是影响未来能源格局的关键技术，对提高能源利用效率、促进新能源产业发展、推动能源战略转型有重要意义。
各国专家学者对相变储能相继开展了研究，Athienitis等[1]在被动式太阳房中使用相变墙，结果显示房间的温度在白天比常规墙板房间温度低4℃，而夜间其放热可以延续7 h以上。
Los Alamos国家实验室（LANL）的计算结果表明，使用相变墙可以使建筑的逐时负荷均匀化，减少空调设备的初投资和运行费用[2]。
Koschenz等[3]提出了一种应用于轻质建筑中的主动式相变蓄能石膏吊顶空调系统。
冒东奎[4]通过实验检验了含相变材料壁板的潜热，在天花板和墙壁安装石膏板，相变材料是50%硬脂酸丁酯和48%软脂酸丁酯的混合物。
一种用于太阳能热水系统的相变储能换热器热性能研究的开题报告1.研究背景及意义太阳能作为一种清洁、可再生、免费的能源，越来越受到人们的关注。
太阳能热水系统利用太阳能收集、储存、利用热能，可以大大降低家庭热水费用，减少温室气体排放，具有广阔的市场前景和社会价值。
在太阳能热水系统中，热水储存器是关键设备之一。
传统的储水式太阳能热水器存在着很多问题，如热能损失大、占用空间大、自然循环流动差等。
为了解决这些问题，相变储能换热器逐渐成为一种新型的热储存技术，可有效提高太阳能热水系统的效率。
因此，将相变储能材料应用于太阳能热水系统的储水器具有重要的理论和实际意义。
该研究将重点研究相变储能换热器的热性能，为相变储能材料在太阳能热水系统中的应用提供理论和技术支持。
2.研究内容及方法（1）相变材料的选择与性能表征选用合适的相变材料进行热性能研究，考虑其熔点、熔峰、热焓等参数，并通过实验测试相变储能材料的性能，包括热容、热导率、热扩散系数等。
（2）储水器的结构设计与工艺参数确定基于相变储能材料的热性能，设计相应的储水器结构，并确定其工艺参数，如储水层数、储水量、管道长度、流体流速等，从而达到最佳的换热效果和储能效果。
（3）热性能实验采用实验室模拟太阳能热水系统的工作条件，在不同的太阳辐射强度、进出口温度、流体流速等条件下对相变储能换热器进行热性能实验，测试其热效率、热损失、温度分布、储能效果等参数。
（4）数据分析与模型建立对实验数据进行分析，建立相变储能换热器的数学模型，研究其换热规律和储热特性，并通过实验结果验证数学模型的可靠性和准确性。
3.预期成果及应用价值（1）得到相变储能材料在太阳能热水系统中的热性能数据，提供参考和支持。
（2）设计一种基于相变储能换热器的太阳能热水储存器，提高系统效率、减少空间占用和热能损失。
（3）建立相变储能换热器的数学模型，为太阳能热水系统中该技术的应用提供理论和技术支持。
（4）探索相变储能材料在其他领域的应用，促进其产业化推广。
