我國西北鄉(xiāng)村地區(qū)太陽能和生物質(zhì)能資源豐富,為太陽能供熱技術(shù)和清潔化沼氣供能技術(shù)應(yīng)用提供了有利條件。但在實(shí)際應(yīng)用過程中,兩種清潔能源技術(shù)單獨(dú)應(yīng)用時(shí)均存在一定缺陷。由于太陽能存在能流密度低和波動(dòng)不穩(wěn)定的固有屬性,導(dǎo)致系統(tǒng)太陽能保證率較低,常規(guī)能源補(bǔ)充量大;而沼氣厭氧發(fā)酵過程受溫度影響顯著,西北地區(qū)冬季寒冷,環(huán)境溫度低導(dǎo)致沼氣池產(chǎn)氣效率低下,沼氣池冬季閑置率高。本研究中提出將太陽能供熱技術(shù)與沼氣厭氧技術(shù)進(jìn)行組合,使太陽能系統(tǒng)與沼氣系統(tǒng)之間進(jìn)行能量交互,二者產(chǎn)生相互正向影響,進(jìn)而形成互補(bǔ)耦合供能系統(tǒng),以克服兩種清潔能源技術(shù)單獨(dú)應(yīng)用效果不佳的技術(shù)瓶頸。太陽能與沼氣互補(bǔ)耦合供能系統(tǒng)運(yùn)行過程中,不僅受外部的氣候條件、用戶生產(chǎn)生活方式以及設(shè)備容量參數(shù)等因素影響,而且系統(tǒng)內(nèi)部的能量傳輸與分配也是影響系統(tǒng)性能的重要因素�；诖�,為了獲得系統(tǒng)能量分配以及設(shè)備容量配置對(duì)互補(bǔ)耦合供能系統(tǒng)性能的影響關(guān)系以及系統(tǒng)運(yùn)行性能最優(yōu)條件下的能量傳輸及分配參數(shù)。本文圍繞系統(tǒng)理論模型建立、關(guān)鍵部件特性分析、系統(tǒng)仿真模擬以及系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化四方面展開研究。主要研究內(nèi)容包括:（1）通過對(duì)太陽能與沼氣互補(bǔ)耦合供能系統(tǒng)能量傳遞及平衡過程分... 

【文章來源】：西安建筑科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：185 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

主動(dòng)太陽能采暖系統(tǒng)原理圖

由于太陽能能流密度低和不穩(wěn)定的特性,單一太陽能難以完全承擔(dān)用戶的供暖能耗,尤其在氣候較為寒冷的地區(qū),一般需要輔助熱源作為安全備用熱源。根據(jù)能源類型不同,輔助加熱器可以分為:傳統(tǒng)的電加熱器、煤和天然氣等傳統(tǒng)燃料鍋爐或基于可再生能源的非傳統(tǒng)裝置系統(tǒng)[30-32]。Lai Yanhua對(duì)某農(nóng)宅中帶輔助電加熱器的真空管太陽能供暖系統(tǒng)的運(yùn)行性能進(jìn)行了測(cè)試,結(jié)果表明該系統(tǒng)中太陽能保證率為40.9%,所營造的采暖室內(nèi)空氣溫度能滿足采暖要求;同時(shí)通過經(jīng)濟(jì)性分析表明與燃煤鍋爐和空調(diào)相比,該系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性較好[33]。

石惠嫻等提出一種地源熱泵式沼氣池增溫系統(tǒng),通過實(shí)際工程試驗(yàn),研究了系統(tǒng)的運(yùn)行性能。試驗(yàn)結(jié)果表明,地源熱泵式沼氣池增溫系統(tǒng)能夠使池內(nèi)的沼液溫度保持在32±2°C范圍內(nèi),池容產(chǎn)氣率保持在0.6m3m-3d-1,地源熱泵機(jī)組的COP維持在2.7左右[80]。溫度對(duì)沼氣池產(chǎn)氣具有顯著影響,利用太陽能等可再生能源對(duì)沼氣池進(jìn)行增溫,提高沼氣池產(chǎn)氣率的同時(shí),降低了系統(tǒng)的輸入能耗。沼氣池增溫系統(tǒng)的目的為單方面提高沼氣池的產(chǎn)氣率,這和太陽能與沼氣互補(bǔ)耦合供能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)太陽能供熱與沼氣供能同步優(yōu)化目標(biāo)不同。但沼氣池散熱特性以及池內(nèi)盤管換熱性能研究是此類系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)。


本文編號(hào)：2992451