戶用生物質能/太陽能聯(lián)用供暖、供熱水系統(tǒng)研究
文章來源:未知時間:2022-01-29
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【摘要】:隨著能源危機和環(huán)境氣候問題日益加重,國家出臺相關政策,鼓勵可再生能源的利用和節(jié)能環(huán)保新技術的研發(fā)。隨著我國新農村建設步伐的推進,農民對生活品質的要求也逐漸提升。然而,在冬季我國北方農村地區(qū)生物質能、太陽能資源浪費嚴重,能源消耗量大,室內舒適度差等問題突出。為緩解農民日益提升的生活品質需求與農村地區(qū)節(jié)能環(huán)保應用技術匱乏之間的矛盾,本文根據(jù)我國農村地區(qū)的生物質能、太陽能利用情況,并基于本課題組研發(fā)的生物質秸稈壓塊采暖裝備設計了一套戶用生物質能/太陽能聯(lián)用供暖、供熱水系統(tǒng)。首先,利用TRNSYS軟件對系統(tǒng)的連接方案、運行模式和集熱器集熱面積進行了模擬研究,模擬結果表明:(1)相對于系統(tǒng)回水調節(jié)而言,供水調節(jié)連接方式的太陽能保證率最高,能量耗散最低。(2)將太陽能集熱器作為輔助熱源,提高了供暖、供熱水系統(tǒng)的太陽能利用率。(3)不同家庭類型下,太陽能集熱器的最佳集熱面積有所不同。然后,本文在天津雙口鎮(zhèn)一處農宅搭建了生物質能/太陽能聯(lián)用供暖、供熱水系統(tǒng),并針對晴天和陰天兩種天氣研究了系統(tǒng)的實際運行效果,探討了系統(tǒng)的最佳運行模式。晴天情況下太陽能分支分配流量調整為150L/h,陰天或夜晚時采用間歇運行模式,是最佳的運行模式,可減少燃料消耗,提高系統(tǒng)熱效率;晴天時系統(tǒng)燃料消耗量最低為2.74 kg/h,節(jié)能約19%,系統(tǒng)熱效率約為85.75%。不同運行模式下測試,室內溫度變化范圍可維持在16-23℃之間;且取用生活熱水過程中,太陽能水箱水溫仍維持在生活熱用水需求溫度40℃以上。在整個采暖季內,系統(tǒng)的太陽能保證率約為3.56%,可節(jié)省生物質燃料6.03%,系統(tǒng)平均熱效率提高4.11%。本文系統(tǒng)既能減少生物質燃料消耗,滿足日常供暖需求,又能保證冬季用戶生活熱用水需求,可顯著提高農戶生活品質。本文對我國北方農村地區(qū)清潔可再生能源利用、多能聯(lián)用和供暖系統(tǒng)研究等方面具有重要的參考價值。