太阳能-热泵地板供暖系统的热经济性分析

建立了太阳能-热泵地板供暖系统的数学模型,以上海一300 m2的单体住宅为研究对象,分析了太阳能集热器的集热效率、面积及价格对太阳能-热泵地板供暖系统的热经济性的影响,为该系统的设计及应用提供了参考。     

太阳能、地能及节能水暖锅炉耦合式温室养殖供暖系统的设计研究

针对甲鱼温室养殖设计了一套太阳能、地能及节能水暖锅炉耦合式供暖系统,可以根据不同天气切换运行太阳能系统、地能系统和节能水暖锅炉3种热源模式,以满足温室养殖的增温需要。设计出太阳能集热面积28.8 m2,选用XD5818-30型全玻璃真空管式;设计地源热泵系统1套,选择型号为JSJN-50 LW的4.5 k W地源热泵机组,取水深度为43 m,取水量约1.0 m/h,同井回灌;通过设计自动控制系统,实现3套系统的耦合联用,到达经济环保,节能减排的目的。     

温室太阳能与空气源热泵联合加热的试验研究

温室太阳能与空气源热泵的结合节能环保,并且能够有效解决太阳能不稳定、不易控制的问题。本文设计了温室太阳能-空气源热泵联合加热系统,并对该装置进行试验研究和讨论,结果表明太阳能-热泵联合运行可以提高系统的制热效率。     

日光温室太阳能辅助地热采暖系统设计

为提高日光温室冬季内部热环境,以青岛市生态园日光温室为研究对象,设计了太阳能辅助地热辐射采暖系统。基于系统的工作原理,对温室供暖负荷、供热管网埋置深度及储热水箱进行了计算和分析。该采暖系统能够实现太阳能在日光温室的最大化利用,对温室节能降耗具有重要的现实意义。     

太阳能-水源热泵联合加热温室系统研究

为了探索太阳能-水源热泵技术在设施农业领域的应用方法和发展潜力,寻求解决温室加温费用高、存在污染等问题的方法,对一种用于温室的太阳能和水源热泵联合加温系统进行了试验研究。结果表明:此项研究对太阳能-水源热泵这项新能源技术在农业领域的应用具有重要的意义,可减少连栋温室水源热泵加温系统一次性投资和运行成本,降低能源消耗,为太阳能水源热泵联合作为温室有效的加温系统提供了一定的理论依据。     

太阳能-土壤源热泵系统计算软件的开发与应用

通过混合应用线热源和圆柱源理论,建立了太阳能-土壤源混合式热泵系统的数学模型,并通过应用该模型,在Visual Basic语言基础上开发出了相关的计算软件。该软件在给定负荷的条件下不仅可以对单独的土壤源热泵系统进行设计与预测,还可以在已知当地日照的情况下对太阳能与土壤源热泵联合运行的情况进行设计。     

温室太阳能污泥干化系统的设计及试验研究

为提高污水处理厂污泥处理处置水平,探求温室太阳能和热泵技术在污泥干化领域的应用方法,设计一种新型温室太阳能污泥干化系统。该系统主要由温室、翻泥机、辅助热源、通风系统、保温系统组成。在河南地区对系统的核心部件,扰流风机、翻泥机和热泵系统进行了热性能试验研究。结果表明:扰流风机扰乱了温室内部的温度分布,使上部的热能向下部流动,温室底部温度提升了3~5 ℃;在本研究涉及的风速范围内,风速为2~6 m/s时对污泥干化起促进作用,6~8 m/s时,干化含水率减小缓慢,此时对污泥干化系统扰动较大。翻泥机翻泥的时间间隔与温室内热能相关,间隔为30~70 min范围内与干化含水率存在线性关系;在太阳能不足的冬季使用水源热泵系统较使用空气源热泵系统污泥干化含水率提高了11%,双系统较水源热泵系统提高了8%。试验验证结果表明:1 000 m²的温室污泥干化系统,日均处理污泥约10 t。     

太阳能 地能热泵耦合系统在沼气工程厌氧发酵增温中的设计与应用

针对300 m3一体化厌氧罐设计一套太阳能 地能热泵耦合系统,以地源热泵系统为主,太阳能加热系统为辅,根据天气情况切换运行模式。通过热负荷计算出总需热量为1 984 MJ·d-1,选择型号为PR090 GRB博拉贝尔主机1台,地埋管系统设计孔深80 m,钻孔总数9个。换热器设计为单U型埋设,孔位采取矩形或三角形布置,孔间距4～5 m。太阳能集热器选用皇明公司生产的JPH 50TT18 00°型,集热面积34 m2。经计算,地埋管地源热泵系统年能耗约为26万元,年运行费用可节省11万元,年减排CO2 1325 t、碳粉尘361 t、SO2 399 t、氮氧化物02 t。从节能性和经济性来说,该系统具有较好的实用性和推广性。     

直接膨胀式太阳能热泵系统的性能研究

对自行设计、建立的直接膨胀式太阳能热泵系统实验装置进行了春季运行工况下的实验研究,实验结果表明,在空气温度为22～24℃,太阳能辐照度为700～1 000 W/m＜'2＞的室外环境下,该系统的热泵性能系数COP达到了2.50～3.35.根据典型实验数据,讨论了太阳能辐照度、环境温度、冷凝温度等各参数对系统的热泵性能系数和集热效率的影响.在此基础上提出了改善系统性能的方法,并探讨了该系统的运行稳定性和应用.     

直接膨胀式太阳能热泵系统的性能研究

对自行设计、建立的直接膨胀式太阳能热泵系统实验装置进行了春季运行工况下的实验研究,实验结果表明,在空气温度为22～24℃,太阳能辐照度为700～1 000 W/m＜'2＞的室外环境下,该系统的热泵性能系数COP达到了2.50～3.35.根据典型实验数据,讨论了太阳能辐照度、环境温度、冷凝温度等各参数对系统的热泵性能系数和集热效率的影响.在此基础上提出了改善系统性能的方法,并探讨了该系统的运行稳定性和应用.     

基于太阳能-空气能双能源温室加温的试验平台设计及节能效益分析

目前,我国现代温室冬天普遍采用燃煤锅炉或者直接电加热进行加温,这2种方式运行成本都较高,不符合我国大力提倡节约和开发新能源的政策,为此,提出基于PLC可编程控制的太阳能-空气能双能源加温系统进行温室加温,可充分利用可再生能源,并以微型温室为载体进行太阳能-空气能双能源加温系统中的加热设备、控制设备、蓄热设备和散热设备进行设计,并通过本试验平台给微型温室进行单独太阳能-空气能双能源加温、单独空气能温室加温和单独电加热加温,在能源消耗方面进行节能效益分析,试验结果表明,运用太阳能-空气能双能源加温系统比单独运行空气能加温、电加温在节能方面效益明显,节能10%以上。     

地源热泵空调系统在温室中跨季节蓄热运行的性能

温室作为设施农业的主体,其温度调节尤为重要。通过地源热泵空调系统,对温室进行跨季节蓄热,高效节能,清洁环保。以北京某温室及其地源热泵空调系统为研究对象,分析跨季节蓄热系统在温室中的运行性能。采用DeST软件进行建模,分析负荷和室温变化规律,确定系统的运行特性,再结合工程实际数据,探究地源热泵空调系统的运行效果,分析系统运行的稳定性。结果表明,全年热、冷负荷总量比值为1.0:1.1,可实现温室能源跨季节的自供给利用;温室室温维持在20.0~25.0 ℃,能够满足高档花卉的生长温度需求;热泵源侧进水温度维持在11.4~23.7 ℃,可以满足相关规范要求;全年地埋管处土壤温度升高1.3 ℃,变化相对稳定。综上可知,地源热泵系统在温室中运行效果显著,稳定性较强,具有良好的经济和节能减排效益。     

半地下式日光温室太阳能利用分析

半地下式日光温室的下沉深度不仅影响室内太阳能得热,也影响温室向室外的散热,科学评价温室内光能利用十分重要.建立了半地下式温室内太阳能得热、热负荷、太阳能供热保证率的计算模型,并针对沈阳地区12月22日(冬至日)、1月20日(大寒日)及2月20日3个典型日,分析了10,12,14m 跨度温室在下沉0.3,0.6,1.0 m情况下室内太阳能的热利用.结果表明:太阳能供热保证率随下沉深度、跨度的增加而降低;保持跨度、下沉深度不变,1 月 20日太阳能供热保证率最低,平均为20%;2月20日太阳能供热保证率最高,平均为67.5%.应用本研究建立的模型可以对任何地区的温室进行光能利用分析.     

被动式太阳能温室平均热损系数的测试与分析

采用相似性原理,将具有热水调温性能的被动式太阳能温室系统视为平板集热器,采用类似的方法,分析了温室的热量平衡、热损失、平均热损系数,针对实验温室进行了温室平均热损系数的测试和计算,结果表明采用立体面接收太阳入射光的被动式太阳能热水器,具有热效率高、散热快的特点,可使温室内白天的高温推迟2～3 h,室内气温最高降低2～3℃,夜间增温3～7℃。     

直膨式太阳能热泵用于温室番茄根际-空气加温的试验研究

针对直膨式太阳能热泵所集热能利用率低,温室加温不足的问题,采用直膨式太阳能热泵为集热系统,根际-空气加温为放热系统,对大跨度主动蓄能型温室在不同天气仅根际加温和根际与空气同时加温的加温效果,集、放热系统运行性能,集热效率,热能利用率,节能率和集热系统的优化运行模式进行研究。结果表明:1)连续阴天和连续晴天,放热系统的热能利用率分别高于97.2%和92.7%;2)不同天气试验区的根际温度在17.9℃以上,比对照区高1.5℃,空气温度在11.6℃以上,比对照区高3.6℃,相对湿度在90.8%以下,比对照区低3.2%;3)不同天气整套系统的节能率R在47.2%以上,性能系数在1.9以上;4)不同天气集热系统均能在设定时间内达到设定集热温度目标,且其集热性能系数COPc在2.3以上,其集热效率在149.6%以上;5)9:30—11:30集热系统COPc随太阳辐射强度的增大,从1.4增大至3.0,11:30—14:50集热系统的集热性能系数均高于3.8,15:10以后,蓄热水池水温高于47℃时,集热性能系数由3.2最终降至0.8。该研究表明根际与空气结合的加温方式不仅提高了温室加温效果,还提高了热能利用率和直膨式太阳能热泵的集热性能。此外,根据集热条件调节集热系统的运行模式,可提高集热性能,达到温室加温节能的目的。     

被动式太阳能热水增温温室平均传热系数的测试方法研究

采用集总参数法,将具有热水调温性能的被动式太阳能温室系统视为平板集热器,采用与家用太阳能热水器类似的试验方法,分析温室的热量平衡、热损失、平均传热系数,测试了实验温室的平均传热系数,占地45.09 m2的玻璃温室,地面为钢筋混凝土屋面,无土壤和作物影响,平均传热系数为5.3 W/(m2?℃),对温室热性能分析和热水增温设计有一定参考意义和实用价值。     

用于就仓干燥的太阳能辅助热泵系统

针对粮食就仓干燥的特点,提出一套由太阳能辅助热泵干燥装置、通风地上笼送风系统以及粮食翻滚搅拌机械组成的就仓干燥工艺,可实现粮食就仓干燥的低能耗性、短周期性、均匀性等。以昆明地区为试验基地,设计制造了一套太阳能辅助热泵就仓干燥系统,分析了其运行性能与干燥能耗情况。给定条件下,初步研究结果表明,太阳能分数为15%,系统COPS可以达到5.19,而单位能耗除湿量可以达到3.05kg/kWh。     

热泵-太阳能花椒干燥系统的设计与数值模拟

为解决传统花椒干燥方式效率低、花椒品质低、能耗大的问题,提出热泵-太阳能花椒干燥系统,阐述了该系统的结构与工作原理,研究了热泵-太阳能花椒干燥系统的设计方法。以在陕西省韩城市干燥3 t花椒为例,设计了热泵-太阳能花椒干燥系统,并利用Airpak软件的方法对烘干室采用下部送风、上部回风的气流组织方式进行模拟。结果表明,烘干室风速和温度能较好地满足花椒干燥的要求。     

温室地源热泵温度控制系统设计

本文介绍了温室地源热泵空调系统,该系统以可编程逻辑控制器（PLC）为控制系统核心,并用计算机对运行状况进行观测、调节地源热泵温室空调控制系统。该控制系统利用室内外大气温度数据来确定系统所处的工况,实现对热泵机组、循环水泵等的运行控制,同时系统根据水源侧循环水的温度、压力调节水流流量,根据负荷侧空调使用情况调节运行状态,以此实现整个系统的节能和高效运行。     

太阳能低温相变蓄热装置的设计与应用

太阳能采暖具有间歇性,易受天气等影响,是制约其普及的一个重要因素。将太阳能与低温相变蓄热装置相结合,在日光充足时利用太阳能采暖并蓄热,在夜间或光照不足时释放热量供给温室采暖,有助于提高系统的稳定性和太阳能的利用率,并提高太阳能采暖系统的灵活性,为冬季温室采暖节省成本。结合试验温室基本情况,经过初步计算,设计出适合的太阳能集热系统及与其联用的低温相变蓄热装置,以期为冬季温室采暖提供新思路,降低农户运行费用,为温室的管理及植物的生长提供必要的条件,同时减少环境污染,为太阳能集热系统相变蓄热装置的设计优化及应用提供参考。