引言
太阳的辐射强度的间歇性为其大规模开发利用带来技术上的困难,尤其是太阳能的收集、储存、和转移是人们所面临的几大问题。国外太阳能热泵蓄热系统的研究工作取得的成果对我们再该领域的研究虽具有一定的参考价值,但由于地理位置和国情的不同,并不完全使用。太阳能热泵蓄热系统特别是相变蓄热的研究在国内还处于实验的初级阶段。对于采用什么样的蓄热材料、系统运行模式的优化选择和转换条件等都需要进行深入的研究。
1. 太阳能热泵蓄热系统的实验研究
1.1 太阳能热泵蓄热系统的组成
本太阳能热泵蓄热系统是在太阳能-土壤热动系统的基础上建立起来的。系统主要由太阳能集热器、蓄热水箱、热泵(以太阳能或土壤作为低温热源)、垂直U型长管土壤换热器、风机盘管、循环水泵、流量表、电流表、各种阀门、温度传感器以及温度测量仪表等组成。它将太阳能热泵系统、土壤源热泵系统以及相变蓄热系统三者有机的结合在一起,弥补了单个热源系统的不足,一年四季均可运行,提高了装置的利用率好运行效率。在气象条件较好时,太阳热泵系统作为主要供热方式。太阳能热泵系统下不能满足供暖要求时,土壤热泵系统作为辅助供暖方式或主要供暖方式。相变蓄热系统主要是调节太阳能热泵系统中集热器热量、热泵供热量以及建筑热负荷之间的平衡,提高集热器的集热效率,增加太阳能热泵的供热时间,从而提高整个系统的供热性能供暖-水箱直接供暖-水箱蓄热
我司2011年PH-24相变材料应用于苏州皇家-常州武进国家绿色集聚示范区 便是相变材料应用于建筑节能领域的一个案例。此案例与贵司的要求大致吻合,附件是有关图片。
1. 太阳能聚能板:把部分太阳能转为电能 并 通过风机将因太阳照射产生的热量通过管道转至地下室;
2. 相变材料以铝箔膜封装的形式被安装于支架上,并摆放在地下室。通过风机传输的热量转到地下室被相变材料吸收;
3. 夜间温度下降,地下室相变材料储存的热能输送到室内供热;
4. 安装于地下的热泵可将地下冷/热能源加以利用,在需要的时候可通过管道输送一部分冷/热能源。
通过太阳能发电、热能风机传输、地下热泵能源的有效存储,可达到一个能量平衡,基本达到绿色建筑无源控温的效果。
1.2 太阳能热泵蓄热系统试验系统的运行模式
太阳能热泵蓄热系统的运行方式主要根据天气情况和系统运行情况来确定。主要有一下集中运行模式:
模式一:水箱蓄热。当太阳辐射较强,室外温度较高时,建筑物太阳辐射的热量大于建筑物的失热量,室内温度在不供暖的情况下也能够维持在所要求的范围内。此时系统停止向建筑物供暖,太阳能集热器收集的太阳能全部储存在相变蓄热水箱中;
模式二:太阳能直接供暖