太阳能光伏光热联合热泵系统研究

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双热源多功能热泵系统的理论和实验研究

双热源多功能热泵系统的理论和实验研究

双热源多功能热泵系统的理论和实验研究随着经济快速发展和人民生活水平不断提高,我国能源消费量持续上升,过度消耗化石能源引起生态破坏,"以煤为主"的能源结构造成城市大气污染,导致生态环境压力越来越大,能源环境问题受到广泛关注,成为亟待解决的关键问题。

因此,提高可再生能源在能源结构中的比例,探索更高效的能源利用方法,是实现我国社会可持续发展的重要保障。

通过将热泵技术与太阳能利用技术结合,太阳能热泵技术(solar assisted heat pump,SAHP)将太阳能作为热泵系统的热源,一方面太阳能可以有效提高热泵系统蒸发温度,进而提高热泵系统性能,另一方面,热泵系统的制冷工质作为冷却介质,可以及时带走太阳能集热系统的热量,有效提高集热效率。

根据太阳能集热介质,太阳能热泵系统可以分为:直接膨胀式太阳能热泵系统(DX-SAHP)和间接膨胀式太阳能热泵系统(IX-SAHP)。

直接膨胀式太阳能热泵系统在太阳辐照强度高的情况下,可以达到较高的运行效率,但是由于太阳辐照以及其它室外环境条件的随机变化,导致直接膨胀式太阳能热泵系统的运行性能不稳定。

间接膨胀式太阳能热泵系统利用储热水箱储存所收集的太阳能,可以有效解决太阳辐射与加热负荷之间不匹配的问题,实现系统稳定运行,但是同时也导致了系统结构复杂,初始投资大等问题。

本文针对间接膨胀式太阳能热泵系统和直接膨胀式太阳能热泵系统在应用中存在的问题,提出了双热源多功能热泵系统和并联式双热源热泵系统,对其展开了深入研究,主要研究工作包括:提出双热源多功能热泵系统,该系统可以利用太阳能和空气源实现制冷、制热和制热水,能够在全年高效运行。

设计并搭建双热源多功能热泵系统,基于太阳能热泵空调性能检测平台提供的稳定外界环境,针对太阳能制热模式和太阳能制热水模式在不同运行策略下运行时,不同初始条件和边界条件对系统性能的影响进行了实验研究。

结果表明,太阳能制热水模式中,初始水温越高,蒸发侧和冷凝侧换热功率越高,对应的系统耗功量和COP越高。

多功能太阳能光伏光热集热器的理论和实验研究的开题报告

多功能太阳能光伏光热集热器的理论和实验研究的开题报告

多功能太阳能光伏光热集热器的理论和实验研究的开题报告摘要:本文拟就多功能太阳能光伏光热集热器的理论和实验研究展开研究,介绍该集热器的工作原理和特点,并分析其在实际应用中的优点和不足之处,提出改进方案,进行实验验证。

本文将会基于现有文献和相关数据对多功能太阳能光伏光热集热器展开深入研究,探究其在新能源领域的应用前景,以及有效增加其效率的方法,为实用化推广提供技术支持。

关键词:多功能太阳能光伏光热集热器,理论研究,实验验证,改进方案一、研究背景太阳能作为一种清洁、可再生的能源,拥有着广阔的应用前景。

在中国,由于经济快速发展和人口规模的增长,能源消耗量大幅上升,使得能源紧缺问题日渐突出,为了解决这个问题,中国政府开始大力发展新能源,鼓励企业开展新能源技术研究,以应对能源问题的挑战。

而多功能太阳能光伏光热集热器作为一种新型太阳能利用设备,具有兼顾电能和热能利用的优点,已经获得了广泛的关注,成为了新能源领域的研究热点。

二、研究目的本文旨在深入挖掘多功能太阳能光伏光热集热器的理论和实验研究,探究其在新能源领域的应用前景,以及优化其效率的方法,为该集热器的实用化推广提供技术支持。

三、研究内容(一)多功能太阳能光伏光热集热器的理论研究1.多功能太阳能光伏光热集热器的概念和原理2.多功能太阳能光伏光热集热器的结构和工作原理3.多功能太阳能光伏光热集热器的优点和不足之处(二)多功能太阳能光伏光热集热器的实验验证1.建立多功能太阳能光伏光热集热器的实验系统2.收集多功能太阳能光伏光热集热器实验数据3.分析多功能太阳能光伏光热集热器的实验结果(三)多功能太阳能光伏光热集热器的改进方案1.分析多功能太阳能光伏光热集热器的存在问题和缺陷2.提出多功能太阳能光伏光热集热器的改进方案3.验证改进方案的效果四、研究意义本文将为多功能太阳能光伏光热集热器的实用化应用提供技术支持和完整的理论依据,同时可为太阳能光伏光热集热器的优化设计提供参考,探索多功能太阳能光伏光热集热器在新能源领域的应用价值。

太阳能与热泵结合供热采暖工程研究 郝俪娟

太阳能与热泵结合供热采暖工程研究  郝俪娟

太阳能与热泵结合供热采暖工程研究郝俪娟摘要:当今时代,全球化特征愈加明显,中国进入了转型时期。

在这个阶段中我们不仅要加快我们的经济建设,同时还要抓我们的生态环保建设。

但这不仅是中国在行动,事实上全球已经有很多国家开始发展低碳经济,注重以清洁能源为主的新能源开发。

尤其是现在因为全球的能源储存都比较紧张,尤其是化石燃料更是不断减少。

在这种情况下,太阳能无疑是我们现在能够开发并使用的新能源之一。

关键词:太阳能;热泵;供热采暖引言大量化石能源消耗带来的资源枯竭和环境问题已不断引起各国的重视,其中大气中CO2浓度升高带来的全球气候变化已成为不争的事实,特别是近年来引起了全世界范围的高度关注。

可持续发展思想逐步成为国际社会共识,可再生能源作为替代能源开发利用受到世界各国的高度重视,许多国家将开发利用可再生能源作为能源战略的重要组成部分,提出了明确的可再生能源发展目标,制定了鼓励可再生能源发展的法律和政策,可再生能源得到迅速发展。

在建筑行业中,太阳能由于其取之不尽、廉价、清洁无污染等特点而得到广泛应用。

1太阳能热泵结合供暖系统工作原理太阳能热泵系统,是通过系统辅助装置利用太阳能的热泵系统。

太阳能热泵主要被应用于建筑供暖领域,同时也包括企业或工厂用热需要。

目前太阳能热泵系统技术由于系统灵活、利用性能较强,同时具备较良好的经济效益,在未来的商业发展中有较广的应用前景。

太阳能热泵遵循的是卡诺循环原理,在系统运行过程中,由于有双泵系统的支撑,因此能实现持续供热,系统更加稳定。

在有太阳辐射的情况下,可进行能源的直接利用;在无直接太阳辐射的情况下,可通过系统转换为空气能热泵进行制热。

太阳能热泵中的制冷剂工质,吸收太阳能与空气能后,对制冷剂蒸气进行冷凝放热,再通过热力膨胀阀与蒸发器,对冷凝液进行降压降温并蒸发。

在太阳能热泵系统的运行中,不断将太阳能与空气能循环利用,是当下供暖系统研发中的重要技术。

2太阳能热泵复合系统2.1太阳能-水源热泵系统因为太阳能不是全天不间断的,因为我们还必须要考虑在出现各种情况以后,该系统还能够实现供暖。

光伏—太阳能热泵系统及多功能热泵系统的综合性能研究共3篇

光伏—太阳能热泵系统及多功能热泵系统的综合性能研究共3篇

光伏—太阳能热泵系统及多功能热泵系统的综合性能研究共3篇光伏—太阳能热泵系统及多功能热泵系统的综合性能研究1随着能源需求的日益增加和环境保护意识的提高,太阳能作为一种可再生的清洁能源,备受人们的关注。

光伏—太阳能热泵系统和多功能热泵系统是目前比较常见的太阳能利用系统,并且拥有着广泛的应用前景。

因此,本文旨在对这两种系统的综合性能进行研究。

光伏—太阳能热泵系统是一种利用太阳光能产生电能,同时利用太阳辐射提供的低温热能加热水的系统。

系统主要由太阳能电池板、热泵和水箱等部分组成。

太阳能电池板将太阳能转换成直流电,并将其送入家用电器或热泵内。

热泵则利用电能,从外界空气或阳光辐射中吸收热能,将其压缩后传递给水箱中的水,达到加热的目的。

实验表明,光伏—太阳能热泵系统的太阳能转换效率和热能利用效率都比较高,且系统运行稳定,不受气候变化等外界因素的影响。

多功能热泵系统是一种利用空气、水源或地下水的低温热能为能源的热泵。

它通过不同的换热系统,可以用于制热、制冷、加热水以及供暖等多种用途。

多功能热泵系统主要由压缩机、换热器、外部循环管道和控制器等部分组成。

在使用中,多功能热泵系统首先从外界环境中吸收低温热能,将其压缩升温后传导到不同的换热系统中,实现不同的热能转化过程。

对比两者的综合性能,可以发现,光伏—太阳能热泵系统的优点在于可以利用太阳能光伏板产生的电能,从而减轻电网负荷,同时还能利用环境低温热能为水加热,实现多种功能的应用。

而多功能热泵系统则具有较高的热能转换效率,可以较好地适应不同的气温环境,且操作简单,易于调节。

因此,在实际应用中,可以根据不同的需求和特点选择适宜的系统。

不过,无论是光伏—太阳能热泵系统还是多功能热泵系统,在实际使用中,也存在着一些问题和难点。

其中光伏—太阳能热泵系统主要存在电池板转换效率低和系统性能与使用环境相适应的问题。

而多功能热泵系统则存在着能耗较大、设备体积较大等问题。

因此,在未来的研究中,需加强对这些问题的解决和技术创新,提升两者的综合性能和稳定性。

太阳能光伏与集热式热泵联合供暖系统设计研究

太阳能光伏与集热式热泵联合供暖系统设计研究

太阳能光伏与集热式热泵联合供暖系统设计研究一、前言在传统能源极度短缺的今天,太阳能光伏和集热式热泵系统的应用越来越受到人们的关注。

其中太阳能光伏系统以光伏发电为主要功能,而集热式热泵系统则是将环境中的热能转化为室内供暖能源。

本文主要研究太阳能光伏与集热式热泵联合供暖系统设计。

在系统设计中,光伏和热泵在供暖过程中相互协作,以有效地提高系统的供暖效果和经济效益。

二、太阳能光伏系统介绍太阳能光伏系统是通过光伏板吸收太阳能将其转化为电能的系统。

光伏板的主要构成材料是硅,它是一种半导体材料,能够将太阳能转化为电能。

光伏板可以单独使用,也可以与电网连接使用。

在光伏板与电网连接时,系统可以将光伏板所产生的电能直接输入电网,使得系统发电更加高效。

太阳能光伏系统的优点是可以采用零排放的方式获取电能,节约能源和降低环境污染。

同时,该系统还可以降低电费,实现经济效益。

三、集热式热泵系统介绍集热式热泵系统是利用室外环境中的热量,通过热泵技术将热量转换为室内供暖能源的系统。

系统包括集热、压缩、冷凝三大部分,通过这三部分的相互协作能够有效地为室内供暖。

集热式热泵的主要优点是能够在充分利用热能的同时,降低热能的排放,减小对环境的污染。

此外,该系统还能够减少室内供暖的能耗,节约能源和降低费用。

四、太阳能光伏与集热式热泵联合供暖系统设计1. 系统结构太阳能光伏与集热式热泵联合供暖系统的结构包括太阳能光伏板、集热器、热泵、室内供暖器、水箱、水泵以及管道等。

太阳能光伏板、集热器和热泵安装在室外,在采集到太阳能和环境热能后,将其转化为热能并将其送入热泵。

室内供暖器通过热泵将热量输送至室内,提供供暖功能。

同时,水箱和水泵可用于调节系统温度和流量。

2. 供暖模式太阳能光伏与集热式热泵联合供暖系统的供暖模式包括集热式热泵单一供暖和光伏与集热式热泵联合供暖两种方式。

当室外环境温度较低时,集热式热泵单一供暖可以满足供暖需求。

当室外环境温度较高时,光伏与集热式热泵联合供暖方式可以派上用场。

新型高效光伏发电热泵集热二合一联用系统的相关技术研究

新型高效光伏发电热泵集热二合一联用系统的相关技术研究

qiyekejiyufazhan2020年第10期(总第468期)0引言太阳能光伏利用工程技术的集大成者在于太阳能光伏利用建筑一体化。

然而,对缓解能源危机的强大需求催生了太阳能光伏利用建筑一体化的新市场,也遇到了一系列实际问题。

对此,广西在太阳能光伏利用建筑一体化具有一定代表性。

广西遇到的问题:一是太阳能光热利用技术存在如何提高效能、降低成本的问题。

其主要原因是企业对更高效的家用太阳能系统没有技术支撑,只重视采光集热技术研究却没有大进展,高效电能转换技术开发一直未得到重视,质量缺乏保障技术基础。

二是广西太阳能光伏利用建筑一体化技术几乎是空白。

其主要原因是一体化系统的设计、家用太阳能制造、施工、管理等方面的技术体系没有开发和形成,没有与建筑“四同步”模式有效融合,难以发挥太阳能光伏利用建筑一体化在民用方面应有的优势。

因此,广西超星太阳能科技有限公司通过自有技术和先进技术相集成,针对这些共性问题进行技术研究与开发。

1市场状况空气能热泵热水系统的能源来自空气,取之不尽、用之不竭,且不受天气的限制,既克服了燃气、电热水系统不安全、不卫生、不节能的缺点,也规避了第3代普通太阳能热水系统安装不便、不节水等缺点。

随着空气源热水系统的快速发展,它已经成为人们生活水平提高及节能环保的一个衡量标准,行业也呈现出城市消费多于农村消费的特点,农村市场基本属于空白,从这个意义上看其发展空间极为广阔。

传统的热泵热水系统已经不能适应时代的发展需求。

传统的热泵热水系统电能消耗较大,制热效率较低,热水升温速度慢。

随着新能源相关法规的出台、国家政策的倾斜及整个社会节能降耗的外部大环境影响,给第4代热泵热水系统产业带来了新的发展机遇,直接推动了空气能热泵热水系统的发展。

近两年国内空气源热泵热水系统基本上每年保将150%~200%的增长比率。

业内人士指出,作为热水系统行业的换代产品,只有不断进行核心技术创新、提高其性价比和实用性,才是未来的发展趋势。

新型间膨式太阳能辅助多功能热泵的性能实验研究

新型间膨式太阳能辅助多功能热泵的性能实验研究

新型间膨式太阳能辅助多功能热泵的性能实验研究随着能源的需求和环境的污染日益严重,太阳能作为一种可再生、无污染的新能源受到了广泛关注。

而热泵作为一种高效能源利用技术,也在热水供应、制冷制热等领域发挥着重要的作用。

为了提高热泵的性能和热泵系统的可靠性和经济性,研究人员提出了一种新型间膨式太阳能辅助多功能热泵。

新型间膨式太阳能辅助多功能热泵是将太阳能和热泵技术相结合的一种新型能源利用技术。

其主要特点是利用太阳能光伏板将光能转化为电能供给热泵工作,从而减少了对传统电热器的依赖。

同时,该系统还可以根据用户的需求,实现不同模式的运行,例如制冷模式、供暖模式、热水模式等,实现多种功能的一体化,提高了系统的适用性和灵活性。

为了研究新型间膨式太阳能辅助多功能热泵的性能,我将进行以下实验研究。

首先,我将设置不同的环境条件,如太阳辐射强度、室内温度等,观察和记录新型间膨式太阳能辅助多功能热泵的运行情况。

通过对实验数据的分析,可以了解系统在不同环境条件下的性能表现,为日后系统的优化设计提供依据。

其次,我将设置不同负荷模式,如制冷负荷、供暖负荷、热水负荷等,观察和记录新型间膨式太阳能辅助多功能热泵在不同负荷下的运行情况。

通过对实验数据的分析,可以了解系统在不同负荷下的性能表现,为系统的设计和控制提供理论依据。

另外,我还将研究新型间膨式太阳能辅助多功能热泵与传统热泵的性能比较。

通过将新型系统与传统系统进行对比实验,可以评估新系统的性能优劣,并找出其改进的空间。

最后,我将对新型间膨式太阳能辅助多功能热泵进行性能评估和优化设计。

在实验研究的基础上,我将综合考虑节能、环保、经济性等因素,对系统的参数进行调整和优化,进一步提高系统的性能和稳定性。

总的来说,新型间膨式太阳能辅助多功能热泵的实验研究将有助于了解系统的性能特点、优化系统参数、改进系统设计和控制策略,进一步推动太阳能和热泵技术的应用和发展,为实现可持续发展和减少环境污染做出贡献。

热泵与太阳能的协同供暖技术研究

热泵与太阳能的协同供暖技术研究

热泵与太阳能的协同供暖技术研究随着环保理念的不断普及,越来越多的人开始关注如何降低能源的使用和减少二氧化碳的排放。

在这一方面,热泵和太阳能逐渐成为了主流的能源替代品。

热泵和太阳能都具有高效省电,环保的特点。

然而,热泵和太阳能各自存在一些局限性,无法完全替代传统的供暖体系。

因此,如何将热泵与太阳能相结合,在实现高效省电的同时,保证供暖舒适成为了热泵与太阳能技术研究的热点问题。

一、热泵和太阳能的原理和优势1. 热泵原理和优势热泵是一种将低温热能转换为高温热能的装置,它利用空气、水或土壤中的低品位热能,通过制冷剂循环系统的工作,提供高品位的热能。

相比传统的电加热设备,热泵具有显著的优势:(1)省电节能:热泵需要消耗少量电能和机械工作,就可将水或空气中的低温热能转化为高温热能。

(2)环保健康:热泵无烟无尘,无排放损害环境,也无需要燃料的使用,不会产生危险的气体和废弃物。

2. 太阳能原理和优势太阳能是利用太阳能转化为有用能源的一种技术。

在太阳能利用技术中,常用的是光伏发电技术和太阳能热利用技术。

与传统的燃料供能相比,太阳能具有以下优势:(1)清洁环保:太阳能利用过程中不会产生任何的废气污染和温室气体排放,是非常环保的一种能源。

(2)无限可再生性:太阳能是源源不断的可再生能源,不会耗尽,因此使用寿命非常长。

而且太阳能的分配非常均匀,不会因为天气的变化而影响供能。

二、热泵太阳能协同运用技术1. 热泵太阳能协同供暖技术原理热泵与太阳能的协同供暖技术,是指利用热泵在供暖需求峰值时期增强供热能力,利用太阳能在接近阳光充足时节增加供热能源,从而达到更加高效节能的供暖目的。

2. 热泵太阳能协同运用技术实现方案针对目前热泵和太阳能应用过程中存在的一些问题,如单一技术应用效果不尽人意和供热报废率较高等问题,需要采用综合技术协同应用来达到更高效的供暖目标。

通过热泵技术在寒冷天气下仍然能够维持供暖需求的功率需求,采用太阳能技术在日照充足时为系统提供可靠的能源,舒适可靠实现供暖目标。

新型太阳能热泵热水系统研究

新型太阳能热泵热水系统研究

运行时 间
受到较强的太 阳光照和较小 的太 阳入射角 ,因 此 光 伏 电池 能 在 早晨 和 中午 时分 吸 收 更 多 的 能 量并因此增加温度 。同时,午后较高 的空气温
图 4 测 试 日太 阳辐 射 强度 与 空 气温 度 的 记 录
度阻止 了模块 向周遭环境散发更多 的热量 ,故
有 实际应用价值 。
1 概

建筑 的太 阳能应用技术,为未来商务区楼 宇建 设提供 以太阳能光 电光热利用为主的多元化新
目前可再生能源在建筑 中的应用越来越广 能源集成应用 的技术提供基础应 用和示 范。 泛 ,其 中以太阳能光热光 电技术相对成熟。 由 于受能量转换特 性的限制 ,传统太阳能光 电系 统 的实际能量利用效率相对较低 ,一般只有入
减弱 了午 后温度 下 降 的速 度 和两 者之 间 的温 通过观察平均误差可知模拟 与测试结果具有 良 差 。以上原因也能解释玻璃盖板 的温度变化情 好 的一致性 ,其分别是玻璃盖板处 1 . 7 %, 光伏 况 。另外因为热泵压缩机 间隙性运行来控制蒸 层 1 . 8 %, 热管处 3 . 5 %, 热泵蒸发器处 1 0 . 1 %, 发温度 ,玻璃盖板温度变化 的节奏也略异于瞬 以及 水箱水温 处 1 . 8 %。同 时玻璃 盖板 、光伏 时太阳辐射强度与空气温度 的温度波动 。 压 层 、热管 和热泵 蒸 发器 的温度 具有 相似 的 3 . 2 . 2 光电输 出与模块产 电效率
5 2 . 6 ℃ ,其平均数值约为 4 0 . 7 ℃,早晨环境温 度 与热管的温 差约为 2 ~ 5 ℃,中午时分达到 最大值 6 ℃ 。这是 因为在早晨和 午后 ,系统接
09: 00 1 0 O 0 1 1: 0 0 l 2: 0 0 l 3∞ l 4: 0 0 l 5 : O 0 l 6 : O 0

基于热泵技术的太阳能热水系统研究

基于热泵技术的太阳能热水系统研究

基于热泵技术的太阳能热水系统研究一、引言随着环保理念的不断普及,人们越来越重视太阳能利用。

太阳能热水系统作为利用太阳能的一种主要形式,广泛应用于各种领域。

在传统的太阳能热水系统中,常常会存在一些问题,比如受气候条件限制、季节性问题等。

为了克服这些问题,可以采用基于热泵技术的太阳能热水系统来提高系统的效率和稳定性。

二、热泵技术的基本原理热泵技术是利用可再生能源从环境中吸取低温热能,经过压缩加热提高热能质量,输出高温热能的一种技术。

其基本原理是通过蒸汽压缩循环来实现低温热能向高温热能的转化过程,具体而言,其过程包括以下几个步骤:1.制冷剂在蒸发器内与周围低温环境接触吸收低品质热能,从而气化为蒸汽。

2.压缩机将低压、低温、低品质制冷剂压缩为高压、高温、高品质制冷剂。

3.制冷剂在冷凝器内与周围高温环境接触,释放出高品质热能,从而冷凝为液态。

4.节流阀降低制冷剂的压力,使其回到低压低温的状态,从而可以再次在蒸发器中进行吸热作用。

三、基于热泵技术的太阳能热水系统研究基于热泵技术的太阳能热水系统主要由太阳能采集器、热泵及储水箱三部分组成。

其工作原理是太阳能采集器将太阳能转化为热能,然后通过热泵将其进一步加热,最终存储于储水箱中,供人使用。

具体而言,其工作流程如下:1.太阳能采集器收集太阳能并将其转化为低品质热能。

2.低品质热能通过热泵进行加压加热,提高品质。

3.加压加热后的高品质热能通过传热管流入储水箱中。

4.当有人使用热水时,可以通过热水循环管将热水导出进行使用。

基于热泵技术的太阳能热水系统相比于传统太阳能热水系统,具有以下优点:1.热泵技术可以将低品质低温的太阳能转化为高品质的高温热能,提高了系统工作效率。

2.基于热泵技术的太阳能热水系统在低温环境下仍可正常工作,克服了季节性问题。

3.储水箱设计合理,能够储存足够多的热水供人使用。

4.基于热泵技术的太阳能热水系统使用过程中,可以大大降低能源的消耗量,节能环保。

太阳能辅助热泵的设计及其性能研究

太阳能辅助热泵的设计及其性能研究

太阳能辅助热泵的设计及其性能研究近年来,随着环保意识的不断增强,清洁能源在能源领域的地位日益提高。

而太阳能作为一种新型、清洁的能源形式,受到了越来越广泛的关注和应用。

其中,太阳能辅助热泵作为一种利用太阳能辅助加热的技术,具有很高的应用前景。

本文将介绍太阳能辅助热泵的设计及其性能研究。

一、太阳能辅助热泵的原理太阳能辅助热泵是一种利用太阳能辅助加热热泵系统的技术。

其主要原理是通过太阳能集热器吸收阳光能量,将太阳能转化为热能后,再通过太阳能辅助热泵的系统器将热能输入到热泵系统中,从而提高热泵的加热效果,节约能源。

二、太阳能辅助热泵的设计在太阳能辅助热泵的设计过程中,需要考虑很多方面的技术要求。

其中,最基本的要求是选用合适的太阳能集热器以及热泵系统。

同时,还需要考虑如何将太阳能辅助热泵与室内温度控制系统结合起来,达到最佳的加热效果。

太阳能集热器的选择是太阳能辅助热泵设计中最关键的一步。

目前市面上主要有平板式太阳能集热器、真空管太阳能集热器和复合式太阳能集热器三种主要类型。

平板式太阳能集热器简单、易于维护,但其集热效率相对较低。

真空管太阳能集热器的集热效率较高,但其造价比较高,需要较为专业的安装和维护。

复合式太阳能集热器就是将平板式和真空管式太阳能集热器结合起来,并发挥其各自的优点,具有较高的集热效率和较合理的价格。

除了太阳能集热器的选择外,热泵系统也是太阳能辅助热泵设计中不可忽视的一部分。

目前,热泵系统主要有空气源热泵和地源热泵两种。

空气源热泵较为常见,其采用空气作为热源,具有安装方便、价格较低等优点。

但其由于受环境温度、气候等因素影响,其制热能力有一定的限制。

地源热泵的热源是地下热能,具有制热能力强、稳定可靠等优点,但其安装成本较高。

在太阳能辅助热泵的设计中,需要根据实际情况选择合适的热泵系统。

三、太阳能辅助热泵的性能研究太阳能辅助热泵在应用过程中,需要考虑其制热效率、节能效果等方面的问题。

在制热效率方面,太阳能辅助热泵相对于传统的热泵系统,能够提高制热效率。

太阳能光伏光热在建筑中的应用研究

太阳能光伏光热在建筑中的应用研究

太阳能光伏光热在建筑中的应用研究摘要:现代绿色建筑应用技术里,大力提倡光伏发电、太阳能热水、地源热泵技术,由于城市土地资源的匮乏,光伏发电及太阳能集热仅占用屋顶或外墙面积,成为现代开发首选的节能技术。

文章将对两者应用结合的新型技术展开论述,为农村地区、牧区等地区清洁供电供热提供一种新的途径,以对系统实际工程建设提供一定的指导意义。

关键词:PVT;热泵;双碳;太阳能光伏光热组件1 研究背景目前我国能源消费总量已成为世界之最,能源短缺问题已迫在眉睫,夏季建筑用电增加导致电力短缺,煤碳市场运输开发全面紧张;日常生活生产能源需求增加,天然气出现季节性短缺的情形;而我国自然资源有限,化石能源储备量小。

供需不足的矛盾日益增加,迫使我们不得不节约能源,提高能源利用效率,建设节约社会环境是我国在保障经济安全和科学发展的重要举措。

由于建筑供暖的环境污染现象日益严峻,各国日益关注利用可再生能源取代传统的化石燃料,能源组织曾在能源大会上,国家管理部门多次在能源会议上强调"推进北方地区冬季清洁能源取暖""优先保障可再生能源发电上网"等。

北方各地已经开始配合国家,大力推动清洁供暖取缔小型燃料锅炉的传统燃料供热模式,尽管从短期效益来说该工程前期投入加大,但是我们从效益来看,我们后期总体效益远大于普通依靠化学能量来进行电热循环的建设,总体碳排放量减少,新型设计兼顾舒适与建筑节能降碳,逐步促进新型技术的运用,虽然从短期经济效益来讲该项目初投资增加,但我们从社会效益来说,我们后期总体回报远大于普通依靠化学能源来实现电热利用的建筑,总体碳排放降低,高性能建筑兼顾舒适与建筑节能减碳,逐步推动新技术发展与应用,以小见大,推进该技术发展,进而降低降低研发成本,实现广泛应用,逐步是现代建筑从高能耗向低能耗、零能耗,最后向产能建筑发展。

2 太阳能利用技术2.1太阳能的特点及在我国的分布太阳能资源是一个高度清洁的可再生能源资源,它具有无污染、清洁廉价的优势。

冬季屋面光伏发电与空气源热泵协同供热系统研究

冬季屋面光伏发电与空气源热泵协同供热系统研究

冬季屋面光伏发电与空气源热泵协同供热系统研究随着全球变暖的趋势日益明显,环保节能已经成为全人类面临的一项共同任务。

在不断推进绿色建筑的进程中,屋顶光伏发电和空气源热泵成为了两大热门技术。

光伏发电作为新能源的代表技术之一,被广泛应用于建筑屋顶上。

当太阳照射在屋顶的光伏板上时,可以产生电能,供电给建筑的用电设备。

这不仅有利于降低建筑的用电成本,还使建筑具备了自我供电的能力,更加环保。

而空气源热泵是一种更为智能的供暖方式。

它可以从空气中吸收热能,将热能转移到建筑内部,从而实现建筑的供暖和制冷功能。

与传统的锅炉供暖相比,空气源热泵具有便利性、高效性和可持续性等优势。

近年来,研究人员开始探索将屋顶光伏发电和空气源热泵结合起来,形成一种协同供热系统。

这种系统利用屋顶光伏发电板产生的电能,为空气源热泵供电,从而实现热泵供暖、制冷等功能。

本文将从系统的原理、特点和应用等方面进行探讨。

一、系统原理冬季屋面光伏发电与空气源热泵协同供热系统是一种完全依赖于太阳能的暖通空调系统。

当光线照射在屋顶的光伏板上时,系统便开始工作。

屋顶光伏板将光能转化为电能,以满足建筑物的用电需求,并为热泵提供所需的电力。

当室外温度低于室内温度时,空气源热泵开始工作。

它会通过其独特的制冷循环系统,从空气中吸收热量,将热量通过压缩过程传递入建筑物,从而实现建筑物的加热功能。

同样的,当室外温度高于室内温度时,空气源热泵则会转化为制冷模式,从而实现建筑物的制冷功能。

二、系统特点1.环保节能冬季屋面光伏发电与空气源热泵协同供热系统充分利用自然资源,不仅减少了能源的浪费,而且大幅降低碳排放量。

这种系统的使用有助于保护我们的环境,实现可持续发展。

2.高效智能由于光伏发电和空气源热泵配合良好,系统具有快速响应能力和高效性,能够快速适应气温变化,并快速将室内温度调整至理想状态。

3.便捷维护光伏发电和空气源热泵都是基于智能化技术的,其运行状态和性能都可以通过手机或其他终端进行监测和调节。

两种集热结构的太阳能光伏_光热一体化热泵性能分析

两种集热结构的太阳能光伏_光热一体化热泵性能分析

关,计算如下:
( ) htp,Ι
x
=
3.0 X 2/3
tt
hl.e
(8)
式中,hl,e 表示制冷剂纯液相时的换热系数,以标
准的 Dittus-Boelter 公式计算;Xtt 为 Martinelli 数。
在整个蒸发器的干度范围对局部换热系数进行积
分,得到平均换热系数。
则 PV/T 集热板的温度 tp,Ι 可如下计算:
118
近20年来,光伏/光热复合系统(PV/T)已经 成为国际太阳能技术领域的研究热点问题。理论研 究集中在建立系统的数学模型,分析不同结构形式 和不同运行参数对系统性能的影响[1];实验研究主 要是优化光伏/集热板结构和实现与建筑的一体化 [2];产品开发目前仍不成熟,但美国能源部(DOE)、 国际能源机构(IEA)、荷兰能源研究中心(ECN) 以及一些企业正在加快工程示范。
(3)
热损失系数UL用对流损失因子hc和辐射损失hr来 反映:
UL = hc + hr , hc = 2.8 + 3.0uw , hr = εσ (Tp2 + Ta2 )(Tp + Ta )
(4) (5) (6)
集热板获得的热流量为:
Qs = Ac Iηth
(7)
(a)普通圆铜管集热/蒸发板的传热
制冷剂在两相区局部换热系数与干度(x)有
光伏电池的光电转换效率平均可提高0.4%~0.5
%。可表述如下[1]:
ηel = 0.097 − 0.00045(t p − 25) (1)
则光伏电池输出电功率:
NPV = APV Iηel
(2)
管板式PV/T板的集热效率,ηth,计算如下[1]:

PPT:集光热与光伏一体的太阳能PVT热泵供热技术及应用

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11月22日来杭州,提前报名享8大福利
将直膨式PVT组件与热泵系统耦合,集光热与光伏一体的PVT热泵系统,是一种全新的热电联供技术。

太阳光能先照射至PVT集热器上层的光伏电池产生直流电,部分太阳能会以热能被下层的吸热板吸收,最后透过集热器中排管中液体的流动带走热量供热泵机组进行进一步利用。

今天给大家分享上海交通大学教授、太阳能光热联盟专家委员会委员代彦军题为《太阳能PVT热泵供暖技术及应用》的报告。

为代彦军老师在由国家太阳能光热产业技术创新战略联盟主办的“第二届国际可再生能源供热技术大会”的线上演讲内容。

太阳能热泵供热系统的实验研究

太阳能热泵供热系统的实验研究

太阳能热泵供热系统的实验研究太阳能不仅具有取之不尽、用之不竭的特点,还具有零污染性,因此利用太阳能供热成为新世纪能源利用的重要方向。

另一方面,热泵这种节能装置具有高能量品位的特性,可以将具有间歇性的太阳能更好的转化并投入使用。

因此,将热泵技术与太阳能利用技术相结合,可以很好地解决太阳能本身存在的间断性、不稳定性的問题,而且可以节约高品位能量并最大限度的减少环境污染,提高能源利用率。

基于此,本文主要对太阳能热泵供热系统的实验进行分析探讨。

标签:太阳能;热泵;供热系统;实验1、前言开发新能源和节能是寻求能源出路的两大重要途径,太阳能热泵供热系统以其显著的节能性和环保性具有广阔的发展前景。

由于地理位置及气候条件的差异以及经济技术条件的限制,我国只能根据本国国情对国外的研究成果加以借鉴,同时应大力开展国内SAHP系统的研发工作,以推动太阳能热泵技术在我国的推广及应用。

2、太阳能热泵供热系统实验台简介本实验台是在青岛建筑工程学院热泵实验室的原有设备及管路系统的基础上,增加太阳能集热器和蓄热器等设备,并对部分管路进行改造而建成的。

活塞压缩式水—水热泵,美国Copland公司生产,压缩机额定功率为2.2kW,制冷剂为R22;2)12WG-8型管道泵,电机功率为90W,最大扬程为10m,最大流量为20L/min;3)LZB-25型玻璃转子式流量计,d25mm;4)MCE08-787型累积式流量计,d24mm,瑞典产;5)联箱;6)FP-5立式明装风机盘管,风机功率为50W;7)容积式保温水箱,外形尺寸2000×1300×820,内置铜管换热器;8)自行设计的平板型太阳能集热器,单层玻璃盖板,吸热体表面涂无光黑漆,钢制壳体,单台尺寸为1340×1640,共五台,总有效集热面积为10.988m2,集热器朝向正南,倾角可随季节调节(采暖季为52°,非采暖季为38°);9)自行设计的蓄热水箱,外形尺寸1700×1700×1700,净容积为2.106m3,内置低压聚乙烯塑料圆管d32mm×2.5mm,总管长108.8m,散热面积10.94m2。

并联式太阳能热泵热水机组智能控制系统研究的开题报告

并联式太阳能热泵热水机组智能控制系统研究的开题报告

并联式太阳能热泵热水机组智能控制系统研究的开题报告一、选题背景和意义太阳能热泵热水机组是一种新型的热水供应方式,其通过太阳能集热器收集太阳能,热泵将太阳能转化为热能,热水机组进行水的加热,同时具有节能环保、低碳减排等优点,因此在现代化城市建设中备受重视。

然而,对于现有的太阳能热泵热水机组,除了在太阳能热泵和热水机组的设计上进行改进外,其中智能控制系统设计的研究尚不足以满足现代节能环保的需求。

因此,本文选择设计一种新型的并联式太阳能热泵热水机组智能控制系统,以提高机组的效率和智能性。

二、研究内容及方法本文将从以下几个方面进行研究:1. 基于传感器技术的智能控制系统设计:本文将使用传感器技术,通过数据采集对机组周围环境信息的感知,以此优化机组的运行方式、提高效率。

2. 多变量优化算法的研究:通过对机组运行状态的多变量分析,形成对机组各个参数的优化和控制规则,从而实现机组的智能优化控制。

3. 并联式系统设计:本文将采用并联式设计,将太阳能热泵和热水机组并联组成系统,以提高整个系统的效率和稳定性。

本文将采用文献综合资料法、实验室实践法和数学模型分析法等多种方法,进行相关实验和数据分析,得出有关研究问题的结论。

三、预期结果本研究旨在设计一种并联式太阳能热泵热水机组智能控制系统,其预期能够实现以下几个方面的目标:1. 掌握太阳能热泵热水机组智能控制的基本原理和方法,为今后该领域的进一步研究工作提供指导和借鉴。

2. 基于传感器技术和多变量优化算法,设计出适用于并联式太阳能热泵热水机组的智能控制系统,提高其效率和智能性。

3. 实现并联式系统,并对实验结果进行验证,从而验证本文研究的正确性和实用性。

四、研究进度安排本文的计划时间为12个月,具体进度安排如下:第1-2个月:调研并综合分析相关文献,明确研究问题和方法。

第3-4个月:设计并开发智能控制系统,建立研究所需数学模型。

第5-8个月:开展实验,对实验数据进行分析,收集并整理实验数据。

新型太阳能与热泵复合供暖系统的研究

新型太阳能与热泵复合供暖系统的研究

j @ 13 cm。 i e 6 .o
So pm P等人在 15 年就提出了直膨式太 阳能热 95
通讯 作者 :王振辉 ( 9 0 ) 男 , 16 一 , 河北深 州人 , 授 , 士生 导师 ,( — 教 硕 E
ma )h n uw n @ 1 6 cr。 i zeh iag 2 .o l n
1为 直膨 式 太 阳能 热 泵 系统 。
1 太 阳能热泵 1 1 概述 Nhomakorabea . 根据热力学第二 定律 , 热量是不 会 自 从低温 区 动 向高温区传递的 , 但是热泵可 以利用少量 的高 品位能 将低温环境 中的热能转移 到温度 较高 的环境 中。如
同水泵 以机械功为代价将低处 的水输送 到高处一样 ,
称 为太 阳 能 热 泵 系 统 。 它 把 热 泵 技 术 和 太 阳 能 热 利
用技术有机地结合起来 , 既可 以提高太 阳能集 热器的 效率 , 又可 以提高热 泵 系统 性能 。在供热 循环 中, 太 阳能集热器收集 到的 1 2  ̄ 0~ 0C的低温 热能通过热泵 的作用 , 可使传 热介质 的温度提升到 3 5 ℃ , 为 O一 0 作 采 暖和 供 暖水 的热 源 。这 种 系统 由 于集 热 温 度 低 , 即 使一层涂有黑漆的普通玻璃盖板集热器 , 集热效率也 可高达 6 % 一 0 , 0 8 % 甚至不用玻璃盖板也是 可能 的, 所 以其最大优点是集热成本低_ 。 3 J ’
热泵输 出的热能是消耗 的高品位能 ( 电能) 和从 低温
环 境 中吸 收 的低 品位 能之 和 。
1 2 太 阳能 热泵 技 术 .
热 用 户
将太 阳能收集起来作为热泵系统热源的热泵系统
收稿 日期 :2 1 一 1 2 0 1 O —5 基金 项 目:石 家庄市科学技术 研究与发 展计划项 目( 6 1 20 ) 0 13 1 A

农村光伏及热泵发电发展研究报告

农村光伏及热泵发电发展研究报告

农村光伏及热泵发电发展研究报告【正文】一、引言农村光伏及热泵发电是新能源领域的两个重要技术,对于农村地区的能源供给和可持续发展具有重要意义。

本篇报告将对农村光伏及热泵发电的发展现状、优势和挑战进行研究,以期为推动农村能源变革提供参考依据。

二、光伏发电在农村地区的发展1. 发展概况随着技术的进步和成本的降低,光伏发电在农村地区得到迅猛发展。

目前,众多农村地区已经建设了光伏电站,并成功应用于供电系统中。

光伏发电在农村地区普及的同时,也为农村居民提供了可再生能源的消费选择。

2. 优势光伏发电具有显著的优势,适用于农村地区的发展。

首先,光伏发电系统可以在广阔的土地上建设,根据可再生能源资源的分布合理布局,不会占用农耕用地,避免了对农业生产的影响。

其次,太阳能光伏电站可以将太阳能转化为电能,无需外界能源供给,实现了独立供电,减轻了农村地区对传统能源的依赖。

此外,光伏发电系统拥有零排放、低噪音、可持续等特点,有助于改善农村地区的环境质量。

3. 挑战光伏发电在农村地区的发展面临一些挑战。

首先,农村地区的网络建设相对滞后,电网承载能力有限,需要加大对电网的改造和升级投入。

其次,光伏电站建设需要大量资金投入,投资周期较长,对资金的需求较高,需要探索多元化的融资模式。

此外,光伏发电产生的不稳定性也是一个问题,需要采取相应的储能技术,以保证农村地区的稳定供电。

三、热泵发电在农村地区的发展1. 发展概况热泵发电是一种利用热泵技术将环境中的低温热能转化为高温热能的发电方式。

在农村地区,热泵发电可以应用于农业温室暖房、农村集中供热和农村饮用水供应等领域,为农村地区提供热能和电能的双重供应。

2. 优势热泵发电在农村地区有着独特的优势。

首先,热泵发电不受季节和天气的限制,可以全年持续供能,解决了农村地区季节性能源供应的难题。

其次,热泵发电采用环境中的低温热能作为能源,不会对环境造成污染,符合农村绿色发展的要求。

此外,热泵发电系统的运行成本相对较低,可以为农村居民提供经济实惠的能源消费选择。

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关键词
P T组件 太 阳能 电池 V
热泵
Pho o o t i he m a y rd o a e t m p y t m t v l c t r lh b i s l rh a a pu s se DuQa g a dMaK i i ’ n n a n e
Ab t a t A o s r c c mmeca o rc l i m df no a PV (h tv h i h r 1 rils l el s o i a  ̄d t T P oo ac e ma)mo ue.hc m e ue o h h tv h i/ o T d l w ih c b s d frte p oo o ac
太 阳 能 的直 接利 用 主 要 有 2种 途 径 : 光 热 和 光 电 。 中光 优 发 电技 术 是 将 太 阳 其 辐 射 中 的 短 波 能量 利 用 半 导 体 元 件 的 光
多 余 的热量 收集 起 来 加 以利 用 ,就 可 以取 长补 短 , 到充 分利 用 太 阳能 。 泵 系统具 做 热 有这 种 功能 。 外 , 另 由于 太 阳能 为 分散 式 能 源 , 位 能 量 密度 较 低 , 单 因此 无论 是 光伏 还 是 光 热 利 用 ,都 必 须 有 相 当大 的 受 光面 积 , 能 得 到 足 够 的能 量 。而 建筑 的 向 阳 才 面 或 楼 顶 的 面 积 是 有 限 的 , 多 情 况 下 无 很
电效 应转换为 电能是 受 到 温度 影 响 较 大 , 2 1% 但 当太
阳能 电池温 度 每 升 高 1 时 ,其 发 电效 率 ℃
将 降低 约 05 I .% . I 实 际 应用 中 , 去 转 。在 除
换 为 电能 和 被 反 射 的 部 分 , 大部 分 太 阳 辐 射 以热 能 形 式被 太 阳 能 电池 吸 收 , 自然 而 对 流 难 以 及 时将 这部 分 热 量 带 走 , 得 太 使

TC NQ E R N 技术前沿 E H IU O TI F
太阳能光伏光热联合热泵系统研究
浙 江能 源与核 技术应 用研 究 院 杜 强 麻凯 恩
摘 要 本文介绍一种使用普通商用太 阳能电池改装 的P T组件, v 并以此为基础建立光伏光热联合热 泵实验 系统。 通过理论计算和 实 际测 量 , 析该 系统 电效 率 、 分 热效 率 与 温度 之 间 的关 系。 结 果表 明, 联合 热 泵 系统 能够 同时提 高 太 阳能 电池 光伏 转换 效 率和 热 泵 效率 。
法 同时 安 装 光伏 系统 和光 热 系 统 。为 此 我 们 设 计 了 1 能 够直 接 安 装在 商 用 太 阳 能 种 电池 板 背 面 的换 热器 , 以 此 为 基 础 搭 建 并
理 的 余地 。 果 与地 源换 热 器 结合 , 夏 季 如 在 热 量 非 常 富余 的 时候 ,将 多余 热 能 交 换至 地 下 加 以储 存 , 冬 季 或连 续 阴雨 低温 时 , 在 热 泵 将 地 源换 热 器作 为冷 端 ,取 出热 量 向 水 箱 供 热 。在 冬 季积 雪覆 盖 太 阳能 电池板
* hj n n rya dN c a eh ooyR sac ntue Z ei gE eg n u l rT c n l a e g eerhI stt i
I 阐 舌 J
除 的。 如果 有 一 种 装置 能 够 将 太 阳能 电池
满足 供 热 需 求和 电池冷 却 要 求 提供 灵 活 处
时, 系统 可 以 手动 切 换 到逆 向运 转 , 向太 阳 能 电池 供 热 , 以融 化 冰 雪 , 用 不再 需 要 进 行 危 险 的 人 工 除 雪 或者 等 待 数 日。 图 1为 光 伏 光 热 联 合 热 泵 系统 示 意 图 , 要 包 括 P T组 件 、 网逆 变器 、 V 主 V 并 PT
t r a h b dsl yt .7 s ut eo h a dP Tcl c ri peet . cod gt cm u t nadep r n n yi i h m l y r a ss m 7 t cu ft m  ̄ V l t r n d A cri o p t i n xei t aa s e i or e r r ee oe o s s e n o ao e m s l ss cn ut i ust e t nh e encl tm ea r ad e c ny A xei n e a op 4 r e auetet m d od ce t d cs h rli s i b t e ele p r ue n f i c. n ep r d o s e ao p w t f e i d e sr l m t a s e om dt m sr h h u oe e
r i a c n h f c v r a o u t i f h T o u . e s n ea dt e e t et m l n ci t o t P 7m d l st e i h e cd vy e e
Ke r s P V mo ue,P oo oti el 日et u v wo d T d l h tv l ccl, a mp a p
阳 能 电池 温 度 显 著 高 于 2 ℃ ,尤 其 是 在 5 夏 季 ,太 阳 能 电 池 温 度 甚 至 高 达 8 ℃ 以 0 上1 使 得 发 电效 率 急 剧 下 降。 2 I ,
光 热 技 术 直 接 利 用 阳光 的 长 波 热 辐 射 , 过 集 热 器 收 集 后 , 接 加 热 工 质 或 经 直
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