【摘要】：隨著能源危機(jī)和環(huán)境氣候問(wèn)題日益加重,國(guó)家出臺(tái)相關(guān)政策,鼓勵(lì)可再生能源的利用和節(jié)能環(huán)保新技術(shù)的研發(fā)。隨著我國(guó)新農(nóng)村建設(shè)步伐的推進(jìn),農(nóng)民對(duì)生活品質(zhì)的要求也逐漸提升。然而,在冬季我國(guó)北方農(nóng)村地區(qū)生物質(zhì)能、太陽(yáng)能資源浪費(fèi)嚴(yán)重,能源消耗量大,室內(nèi)舒適度差等問(wèn)題突出。為緩解農(nóng)民日益提升的生活品質(zhì)需求與農(nóng)村地區(qū)節(jié)能環(huán)保應(yīng)用技術(shù)匱乏之間的矛盾,本文根據(jù)我國(guó)農(nóng)村地區(qū)的生物質(zhì)能、太陽(yáng)能利用情況,并基于本課題組研發(fā)的生物質(zhì)秸稈壓塊采暖裝備設(shè)計(jì)了一套戶用生物質(zhì)能/太陽(yáng)能聯(lián)用供暖、供熱水系統(tǒng)。首先,利用TRNSYS軟件對(duì)系統(tǒng)的連接方案、運(yùn)行模式和集熱器集熱面積進(jìn)行了模擬研究,模擬結(jié)果表明:(1)相對(duì)于系統(tǒng)回水調(diào)節(jié)而言,供水調(diào)節(jié)連接方式的太陽(yáng)能保證率最高,能量耗散最低。(2)將太陽(yáng)能集熱器作為輔助熱源,提高了供暖、供熱水系統(tǒng)的太陽(yáng)能利用率。(3)不同家庭類型下,太陽(yáng)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(nóng)宅搭建了生物質(zhì)能/太陽(yáng)能聯(lián)用供暖、供熱水系統(tǒng),并針對(duì)晴天和陰天兩種天氣研究了系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行效果,探討了系統(tǒng)的最佳運(yùn)行模式。晴天情況下太陽(yáng)能分支分配流量調(diào)整為150L/h,陰天或夜晚時(shí)采用間歇運(yùn)行模式,是最佳的運(yùn)行模式,可減少燃料消耗,提高系統(tǒng)熱效率;晴天時(shí)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(yùn)行模式下測(cè)試,室內(nèi)溫度變化范圍可維持在16-23℃之間;且取用生活熱水過(guò)程中,太陽(yáng)能水箱水溫仍維持在生活熱用水需求溫度40℃以上。在整個(gè)采暖季內(nèi),系統(tǒng)的太陽(yáng)能保證率約為3.56%,可節(jié)省生物質(zhì)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(zhì)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(nóng)戶生活品質(zhì)。本文對(duì)我國(guó)北方農(nóng)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(jià)值。

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