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《太陽能熱利用系統(tǒng)的長期監(jiān)測與節(jié)能減排效益評(píng)價(jià)-何濤》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、太陽能熱利用系統(tǒng)長期監(jiān)測與節(jié)能減排效益評(píng)價(jià)中國建筑科學(xué)研究院何濤張昕宇鄭瑞澄國家太陽能熱水器質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心（北京）黃祝連鄧昱張磊摘要介紹了太陽能熱利用主要的幾種系統(tǒng)形式，分析了太陽能熱利用系統(tǒng)的性能與運(yùn)行參數(shù)的關(guān)系，提出了典型熱利用系統(tǒng)的監(jiān)測評(píng)估方案，用于太陽能熱利用系統(tǒng)的監(jiān)測和性能評(píng)價(jià)。關(guān)鍵詞太陽能熱利用監(jiān)測節(jié)能減排效益評(píng)價(jià)一、問題的提出隨著常規(guī)能源的價(jià)格日益高漲，太陽能等可再生能源的利用日益受到重視，但是投資建設(shè)太陽能熱利用系統(tǒng)，其節(jié)能效果究竟如何，能否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，急需一套科學(xué)、實(shí)用、可行的方法進(jìn)行測試和評(píng)估。本文將在介紹太陽能熱利用系統(tǒng)形式的基礎(chǔ)上，分
2、析系統(tǒng)性能與運(yùn)行參數(shù)的關(guān)系，提出了典型熱利用系統(tǒng)的監(jiān)測評(píng)估方案，用于太陽能熱利用系統(tǒng)的監(jiān)測和性能評(píng)價(jià)。但是對(duì)于如何評(píng)價(jià)太陽能熱利用系統(tǒng)還存在著一些技術(shù)難點(diǎn)：1.太陽能熱利用系統(tǒng)主要評(píng)價(jià)指標(biāo)的確定。選取合理的指標(biāo)來評(píng)價(jià)太陽能熱利用的節(jié)能性能、常規(guī)能源替代量、系統(tǒng)效率和經(jīng)濟(jì)性等是目前研究的重點(diǎn)。2、由于我國的幅員遼闊，氣候多樣，建筑形式多樣，太陽能熱利用系統(tǒng)形式多樣，因此需要統(tǒng)一系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的測試方法，保證相關(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)的一致性。3、太陽能保證率的計(jì)算評(píng)價(jià)方法；4、系統(tǒng)效率的計(jì)算評(píng)價(jià)方法；5、系統(tǒng)常規(guī)能源替代量的計(jì)算評(píng)價(jià)方法。二、太陽能熱利用系統(tǒng)形式太陽能熱利用系統(tǒng)主
3、要包括兩部分，一部分是太陽能集熱系統(tǒng)，一部分是末端用熱系統(tǒng)，根據(jù)末端用熱系統(tǒng)的不同，分為太陽能熱水系統(tǒng)、太陽能采暖系統(tǒng)和太陽能空調(diào)系統(tǒng)。一般情況下，熱水負(fù)荷是全年性負(fù)荷，采暖負(fù)荷和空調(diào)負(fù)荷是季節(jié)性負(fù)荷，因此常見的太陽能熱利用系統(tǒng)除了太陽能熱水系統(tǒng)是負(fù)荷比較單一之外，其他形式的太陽能熱利用系統(tǒng)都是熱水和采暖或空調(diào)的復(fù)合系統(tǒng)，太陽能熱水系統(tǒng)由太陽能集熱系統(tǒng)、供熱水系統(tǒng)和輔助熱源系統(tǒng)組成，用熱水溫度一般為40℃～55℃；太陽能熱水采暖復(fù)合系統(tǒng)，系統(tǒng)由太陽能集熱系統(tǒng)、供熱水系統(tǒng)、采暖系統(tǒng)和輔助熱源系組成統(tǒng)，采暖系統(tǒng)末端一般采用輻射換熱為主的散熱系統(tǒng)，工作溫度40℃～60
4、℃；太陽能熱水、采暖和空調(diào)復(fù)合系統(tǒng)，系統(tǒng)由太陽能集熱系統(tǒng)、熱力驅(qū)動(dòng)的冷水機(jī)組、采暖空調(diào)末端系統(tǒng)、輔助熱源或者輔助冷源系統(tǒng)，熱力驅(qū)動(dòng)的16吸收式冷水機(jī)組需要供熱溫度要在80℃以上。三、太陽能熱利用系統(tǒng)性能與運(yùn)行參數(shù)的關(guān)系分析太陽能熱利用系統(tǒng)性能與集熱器工作特性有著密切的關(guān)系，式（1）為太陽能集熱器熱性能公式，（1）式中：—集熱器工作效率，無量綱；—測試得出的集熱器特性參數(shù)，歸一化溫差為0時(shí)集熱器的工作效率，無量綱，；—測試得出的集熱器特性參數(shù)，集熱器熱損系數(shù)，W/㎡·℃；其中—集熱器工質(zhì)進(jìn)口溫度，℃；—環(huán)境空氣溫度，℃；—太陽輻照度，W/㎡。從集熱器的熱性能公式可
5、以知道，太陽能集熱器的工作效率與集熱器工質(zhì)進(jìn)口溫度、環(huán)境空氣溫度和太陽輻照度有關(guān)，確定太陽能集熱系統(tǒng)所在地之后，環(huán)境空氣溫度和太陽輻照度即為定值，而集熱器工質(zhì)進(jìn)口溫度與末端用熱系統(tǒng)所需溫度的關(guān)系密切相關(guān)，末端用熱溫度越高，集熱器工質(zhì)進(jìn)口溫度會(huì)越高，集熱器的工作效率會(huì)降低，得到太陽能的熱量越少，反之，末端用熱溫度降低，集熱器工質(zhì)進(jìn)口溫度也隨之降低，集熱器的工作效率會(huì)提高，得到太陽能的熱量越多。表1為一個(gè)集熱器在不同形式太陽能熱利用系統(tǒng)在相同氣候工作條件下集熱器歸一化溫差和集熱器工作效率的變化。表1不同形式太陽能熱利用系統(tǒng)在相同氣候工作條件下集熱器歸一化溫差和集熱器
6、工作效率的變化系統(tǒng)性式參數(shù)末端系統(tǒng)工作溫度（℃）歸一化溫差（W/㎡·℃）設(shè)計(jì)工況下的效率冬季夏季冬季夏季太陽能泳池加熱系統(tǒng)270.0550.00330.5450.664太陽能生活熱水加熱系統(tǒng)500.1130.04170.4130.576太陽能地板輻射采暖系統(tǒng)400.088-0.470-太陽能空調(diào)系統(tǒng)（吸收式冷水機(jī)組）95-0.1167-0.403從上表可以看出，夏季工況條件下，末端工質(zhì)工作溫度最高的太陽能空調(diào)系統(tǒng)在95℃16時(shí)工作效率為0.403，末端工質(zhì)工作溫度最低的太陽能泳池加熱系統(tǒng)在27℃時(shí)工作效率為0.664，同一個(gè)集熱器在不同工端工質(zhì)工作溫度下，集熱器
7、工作效率相差0.26。四、典型太陽能熱利用系統(tǒng)監(jiān)測評(píng)估方案監(jiān)測是評(píng)估的基礎(chǔ)，對(duì)于太陽能熱利用系統(tǒng)，太陽能集熱系統(tǒng)是相同的，區(qū)別是不同的末端用熱系統(tǒng)的溫度不同，太陽能集熱系統(tǒng)的評(píng)價(jià)主要包括太陽能集熱系統(tǒng)效率和貯熱水箱熱損系數(shù)。太陽能集熱系統(tǒng)效率為太陽能集熱系統(tǒng)有用得熱量與同一測試期間內(nèi)投射在太陽能集熱器上日太陽輻照能量之比。本指標(biāo)用于評(píng)價(jià)太陽能集熱系統(tǒng)的性能，計(jì)算公式見式（1）：（1）式中：——集熱系統(tǒng)效率，%；——太陽能集熱系統(tǒng)得熱量，MJ;對(duì)于短期測試，測量貯熱水箱的溫升即可，長期測試需要安裝相應(yīng)測試儀表，此時(shí)按下式計(jì)算：（2）式中――水的密度，kg/m3；―
8、―水的比熱容，J/（kg
