采暖方式对农宅室内环境的影响

随着农村经济的发展和人们对冬季采暖时室内环境质量及其对人体健康影响的重视,为研究不同采暖方式对农宅室内环境的影响,本文在两个采暖季,在甘肃省民勤县选取一座农宅,在临洮县选取两座农宅,从室内热环境和室内空气质量两方面对比试验研究传统落地炕采暖、新型架空炕采暖、家用燃煤锅炉散热器采暖和太阳能散热器采暖四种采暖方式下的农宅室内环境,根据农村住宅建筑的实际使用情况,并参照《GB/T 5701—2008室内热环境条件》和《GB/T18883—2002室内空气质量标准》,确定室内热环境和室内空气质量的测试参数分别为室内温度、室内相对湿度、室内风速、室内平均辐射温度以及室内颗粒物(PM10和PM2.5)、CO、CO2和SO2。研究结果表明:开始供暖后,太阳能采暖房间室内热舒适等级为Ⅰ级,室内空气质量等级为Ⅱ级,室内空气未受到污染,室内空气中的污染物对健康人群基本无影响;燃煤锅炉采暖房间夜间室内舒适等级为Ⅱ级,室内空气质量等级为Ⅳ级;架空炕采暖房间和落地炕采暖房间室内热舒适度等级为Ⅲ级,室内空气质量等级为Ⅴ级。可知太阳能采暖下供暖房间的室内热环境与室内空气质量最优,具有极高的推广价值。     

北京市农村地区公共设施冬季供暖清洁替代方案研究

根据对北京市延庆区农村公共设施冬季取暖的调研及统计数据,从技术方案、经济评价、节能减排效果等方面进行分析,提出适用于不同建设条件的北京地区农村公共设施冬季采暖的清洁能源方案,可为北京及华北农村地区冬季供暖因地制宜实现清洁替代提供参考。     

高寒地区利用太阳能供暖的试验

为充分利用新疆的光热资源,提高农牧民的生活水平,探索高寒地区利用太阳能供暖的新方法 ,对位于乌鲁木齐市三坪农场的一户农舍进行维护结构改造后,利用平板式太阳能集热器进行了太阳能供暖试验,试验结果表明,建筑物外墙传热系数降低到0.40 W/m~2·k以下时,可以实现太阳能供暖,室外温度为-10℃时,室内温度最高达到30.6℃,夜间太阳能供暖装置停止工作,但是由于墙体的保温性能好,室内的平均温度仍然高于室外平均温度13.4℃。     

热电沼气联供系统冬季性能试验研究

为了解决农村地区生活热水、生活燃气和冬季采暖的问题,研发了光伏、光热和沼气互补的新型热电气联供系统,笔者在2014年12月12日~2015年3月31日在甘肃民勤地区进行了室外试验,测试并研究了该系统在整个采暖季内的产能性能。研究结果表明在整个供暖期该系统发电量260.7 k Wh,总产沼气110.71 m3,试验户供暖期共用680.70 kg标煤,比达到试验户同等温度水平的对比户节约标煤5819.30 kg。理论分析了系统的节能环保性和能源经济性,与传统供能系统相比,该一体化热电气联供系统每年为农户可节省用能费用11046.20元,投资回收期为4.37年,太阳能主动供暖节能率可达到89.5%。试验研究为建设美丽乡村提供理论指导和借鉴。     

新农村住宅建筑中太阳能采暖技术的应用

近年来,在我国着力推进新农村建设、强化农村环境保护的背景下,农村住宅建筑供暖设施作为影响农民生活舒适性和农村节能减排工作的基础设施而备受关注。太阳能采暖技术在农村住宅建筑中的应用也成为调整能源结构和推行节能环保的关键。本文论述了我国农村住宅建筑的采暖现状,分析了应用太阳能采暖技术的可行性,并对应用要点作了详细阐释。     

太阳能干燥装置性能及三七干燥效果

为提高三七干燥效率和干燥品质,该文提出了一种由单层盖板V型波纹槽吸热面双通道的空气集热器和绝热干燥箱及通风装置组成的太阳能三七干燥设备,研究了该太阳能干燥设备的集热性能,并在昆明的气候条件下对三七进行了太阳能干燥试验,且与传统的自然干燥作了比较。试验结果表明,所设计的空气集热器在空气流量为0.0597 kg/s时,冬季晴天条件下最高温度和最高效率分别达到62.2℃ 和76.7%,平均温度和热效率分别为54.6℃和66.5%,在多云的天气下平均热效率和平均温度可分别达53.9%和47.5℃;干燥箱采用上进风     

用热泵作被动式太阳房辅助热源的研究

北方寒冷地区，农村直接爱益式被动式太阳房在采暖季节室内温度较低，舒适性差。本研究采用热泵辅助供暖的方式对被动式太阳房在采暖季节进行供暖实验，通过与煤炉、电加热器、分散式锅炉供暖的比较，验证了该方法的可行性。同时对热泵供暖进行优化，找出影响热泵３供暖性能及年成本价格的因素，并对其在小城镇的推广做了分析。结果表明，热泵作为被动式太阳房在北方寒冷地区及电力充沛而集中供暖有困难地区的辅助热源是可行的。     

太阳能控温的干湿厌氧发酵对比试验研究

太阳能控温的厌氧发酵具有广阔的应用前景,目前国内外已有研究主要集中在太阳能控温湿发酵过程,尚没有太阳能控温的厌氧干发酵过程研究,为此搭建两套太阳能控温的干/湿厌氧发酵系统,在实际工况下进行批式厌氧发酵,研究太阳能控温下干/湿厌氧发酵启动情况,升温速率,温度波动性,发酵罐热负荷和典型天气下系统内各温度的变化情况。试验结果表明:在太阳辐射为1.2～21.6 MJ/m~2,平均环境温度变化范围为15.2℃～27.5℃的情况下,全玻璃真空管太阳能集热器能够确保干/湿发酵罐正常启动并维持干/湿发酵料液温度37℃±1℃恒温发酵,启动阶段湿发酵罐平均温度一直比干发酵高,温差最高可达2.5℃。增温过程中湿发酵罐平均散热损失比干发酵高0.14～0.27 MJ/d;而在控温阶段当系统经历连续阴雨天时,发酵温度波动不超过1.5℃,说明真空管太阳能集热器控温能力较强,可以满足发酵罐恒温发酵所需热量。     

基于TRNSYS的太阳能花生干燥装置集热系统研究

为解决花生传统自然晾晒干燥存在干燥周期长、晾晒场资源需求巨大、易受污染等问题,设计一种以太阳能为主要能源、电能为辅助能源的太阳能干燥花生装置,并对其工作原理、装置结构、干燥室及集热器进行相关的研究。利用TRNSYS软件对太阳能干燥花生装置集热系统的集热性能进行仿真,仿真结果分别显示太阳能集热器倾斜面日总辐射量、太阳能集热器出口温度、电辅助加热率和水箱不同层温度随时间的变化。通过试验对比分析太阳能集热器出口温度与仿真结果之间的关系,分析太阳能干燥花生系统集热系统的集热性能。     

太阳能干燥/采暖联合系统的研究设计

阐述基于太阳能空气集热器组成新型的太阳能干燥/采暖联合系统,在冬季采暖季利用热空气为农户提供采暖,非采暖季提供干热空气对农产品进行干燥,该联合系统较好地收集并利用太阳能的光热资源,满足农户对农副产品干燥和家庭采暖的两种需求。     

基于Comsol和BBD的折流板太阳能空气集热器结构优化

太阳能空气集热器是太阳能干燥系统的重要部件,集热器结构设计对集热性能具有重要影响。设计一款基础折流板集热器,通过太阳能模拟器测试集热器在一定边界和材料参数条件下的出口温度。基于Solidworks和Comsol构建集热器三维实体模型,采用reliable k ε湍流模型数值研究集热器的集热性能。结果表明,出口温度试验值和模拟值相对误差小于0.70%,数值模拟有效,可靠性高。基于BBD（Box Behnken Design）试验和响应面法,研究折流板不同倾斜角度组合对集热性能的影响,分析试验结果得到最佳参数组合：折流板1倾斜角度为-10°,折流板2倾斜角度为10°,折流板3倾斜角度为-10°,折流板4倾斜角度为10°,并以此优化集热器折流板布置,得到一款倾斜折流板集热器。与基础折流板集热器相比,倾斜折流板集热器出口温度升高1.63 K,集热效率提升4.01%,入口、出口压力损失降低44.80%。基于流体旁通效应,对折流板进行开孔,进一步优化吸热板的积热和流场分布,得到一款开孔型倾斜折流板集热器。与基础折流板集热器相比,开孔型倾斜折流板集热器出口温度升高2.03 K,集热效率提升4.99%,入口、出口压力损失降低43.13%。对开孔型倾斜折流板集热器入口风速条件进行单因素试验,得到较优的入口风速条件,即0.5~1.0 m/s,可以满足农产品太阳能干燥需求。     

生物质能-太阳能联合供暖系统在北方农村的应用研究

为了改善北方农村地区冬季供暖效果,文章以太阳能与生物质能联合供暖系统为基础,山西省吕梁市归化村100 m^2的农村住宅为实验平台,通过对供暖季系统运行状态的实时监测,数据的采集整理,并与太阳能加辅助电加热供暖系统进行比较得出本系统良好的热舒适性及节能性。实验表明,太阳能与生物质能联合供暖下房间各时段平均温度维持在17.3℃～17.5℃且波动不超过±0.5℃。比较了常见辅助热源的经济效益,并计算了本系统的环境效益,对本系统在北方农村地区的应用与推广提供了理论依据。     

夏热冬冷地区冬季采暖的研究进展分析

夏热冬冷地区居住建筑冬季供暖的需求日益迫切,如何选择适宜于夏热冬冷地区使用的采暖技术,供暖方式不能一概而论,需要根据室外的气候特点、建筑形式、能源结构、人民生活习惯和经济能力、和环境保护等多方面综合考虑因地制宜。进行相关的研究和讨论是十分必要的,本文综述分析夏热冬冷地区冬季采暖的研究进展,为该地区供暖方案的选择提供一定的参考。     

新农村住宅建筑太阳能主动采暖室内热环境试验

解决新农村住宅冬季采暖问题是绿色节能建筑的一项技术壁垒。本文试验对比研究甘肃省民勤县两处相同朝向大小的新农村居住建筑室内空气温度和平均辐射温度,其中一处经外墙保温改造且利用太阳能主动采暖技术,另一处是未加任何改造的原始新农村住宅建筑。试验实时监测改造建筑的室内相对湿度、温度竖直分布和空气流速,并对室内温度与相关因素的关系进行分析。结果表明:在环境最低温度为-16.2℃的条件下,改造建筑的室内平均温度、平均辐射温度分别高出未改造建筑5.4℃和3.3℃,改造建筑室内湿度为58%,室内空气流速为0.28m/s;得到太阳能热水供暖时室内温度与暖气片热水温度和环境温度的二元线性关系。     

扰流板数量对集热器集热效率的模拟研究

以不同数量扰流板的平板型太阳能空气集热器为研究对象,通过数值模拟和试验验证的方法,研究扰流板数量对集热器集热效率的影响因素。研究结果表明,集热器扰流板对集热器的温升和腔体内气流流速存在影响,其数量决定集热器集热效率,以此提出优化方案,为平板型太阳能空气集热器的优化改进提供参考依据。     

牧草固定深层太阳能干燥的试验

在由太阳能集热器、干燥塔、鼓风机和测试系统组成的试验台上进行了实时天气状态下的紫花苜蓿太阳能深层干燥试验。试验中将牧草分3层,每层高度1．2m,以便获得不同干燥介质状态,研究了介质状态与牧草温度、含水率的关系。结果表明,太阳能实时干燥过程中干燥介质状态受天气因素影响,而牧草温度及含水率变化与介质温度、相对湿度及牧草所处的位置有关。沿气流方向离介质入口近处温度高,在同一截面处,距干燥塔墙体近处温度高,中线附近温度低。深层干燥过程中不同部位牧草干燥速率不同,草堆边缘干燥速度快,草堆深处干燥速度缓慢;在相同空气流量情况下．介质温度高、相对湿度低时．牧草与介质温差大．有利于干燥。     

太阳能采暖在大中型沼气工程上的应用

大中型沼气工程比较经济的发酵温度为(35±1)℃,在我国大部分地区无法在不采暖的情况下达到此温度.为了充分阐述太阳能采暖对大中型沼气工程的可行性以及必要性,从太阳能热利用理论分析出发,结合实际太阳能采暖项目的开展,验证了太阳能采暖在大中型沼气工程利用上的广阔应用前景.     

温室用百叶窗槽式太阳能集热器的设计与研究

温室作为农业生产中的重要设施,为北方越冬农作物、反季节蔬菜、水果栽培提供了适宜的生长环境,传统的温室供暖存在能耗大、成本高、污染环境等问题。课题组设计一款适于温室软顶安装的百叶窗槽式结构太阳能集热器,该集热器结构由单体槽式太阳能集热器构成,根据需要进行串并组装,能主动追踪并最大限度接收太阳能,达到供暖目的;热量过剩时,可转动百叶窗结构,减少太阳辐射强度,动态调节热量输出。     

变工况下环境因素对竖排全玻璃真空管集热器储热性能的影响试验研究

全玻璃真空管太阳能集热器在西北地区得到广泛的应用。提高用户有用得热量可以提高全玻璃真空管的集热效率,在集热器稳态运行情况下,用户有用得热量数值上和集热器储热量相等。为探究变工况下竖排全玻璃真空管集热器储热性能的影响,以西北地区农村一单体建筑屋顶上6组全玻璃真空管太阳能集热器为研究对象,实时监测太阳辐照度,风速,环境温度,并对环境温度这一单一因素对集热器储热量的影响进行分析。试验结果表明:当夜间没有太阳辐射或者白天太阳辐射低于600W/m2,其他因素不发生改变时,随着环境温度升高,全玻璃真空管太阳能集热器储热量会随之增大,环境温度每增加1℃,全玻璃真空管储热量将增加2 209J。当太阳辐照量足够大,大于600 W/m2时,储热量不随环境温度变化而变化。     

新型太阳能与热泵复合供暖系统的研究

分别介绍了直膨式太阳能热泵系统和非直膨式太阳能热泵系统的结构,以及两种太阳能热泵系统在国内外发展的过程和研究成果;论述了太阳能热利用技术与热泵技术的结合对提高太阳能的利用率和热泵系统的供热系数的影响;提出了针对太阳能的间歇性在系统中加上辅助热源低谷电能等方法,来应对在极端恶劣的天气下用户的供暖问题。结果表明,在系统的集成方面和自动控制方面进行优化后,太阳能热泵系统可以解决全天候的供暖问题。该系统特别适合非集中供热方式的普通居民、城镇和乡村用户。