【摘 要】
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推进太阳能热利用行业发展是助力我国能源转型,早日实现碳达峰和碳中和,维持生态环境的重要举措之一。为进一步提升太阳能供暖与制冷技术的能源利用率,推广太阳能在冷热联供地区的应用,本文提出一种将太阳能与谷电耦合,利用相变装置的高效储能和互联网的实时调配策略,实现科学节能,精准供能目的的冷热联供方案。一般含有相变蓄能装置的太阳能系统中往往注重其自身性能的提高,而针对相变蓄热装置容积、相变蓄热装置与其他设备
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推进太阳能热利用行业发展是助力我国能源转型,早日实现碳达峰和碳中和,维持生态环境的重要举措之一。为进一步提升太阳能供暖与制冷技术的能源利用率,推广太阳能在冷热联供地区的应用,本文提出一种将太阳能与谷电耦合,利用相变装置的高效储能和互联网的实时调配策略,实现科学节能,精准供能目的的冷热联供方案。一般含有相变蓄能装置的太阳能系统中往往注重其自身性能的提高,而针对相变蓄热装置容积、相变蓄热装置与其他设备之间的容量配比对系统性能影响的研究较少。因此本文围绕太阳能保证率与相变蓄热装置容量的配比以及相变蓄热装置容量与供热水箱容积配比的问题展开以下工作:（1）结合德州地区的光照条件及供能需求,选择一种新型的中低温导热油U型真空管集热器作为关键集热部件,并对其结构与串联后的集热效率进行测试。测试结果表明:九月份晴朗天气下,12组、10组、8组、6组集热器串联后的集热效率分别可以达到33.0%、43.0%、45.4%、57.8%。（2）在明确集热器单组串联数量的基础上,设计系统组成并阐明系统运行原理,建立系统中各组件的数学模型。（3）建立单独的太阳能-蓄热水箱-溴冷机供冷试验台,在四种典型天气下连续测试新型集热器串并联阵列的综合集热效率及制冷能力,掌握不同天气状况下集热量与负荷的滞后时间及两者差值的波动规律,兼顾供暖/供冷的“质”与“量”的双重要求,为后续蓄热设备发挥能源过渡作用和制定系统的控制调度策略奠定基础。（4）建立太阳能耦合谷电蓄能冷热联供系统的TRNSYS模型,并以德州一办公楼为例,详细说明了系统中各设备容量的选取过程及控制方式,利用TRNSYS模型对不同太阳能保证率与相变蓄热装置容量的配比、不同相变蓄热装置容量与供热水箱容积配比的多种方案进行全年的模拟分析。最终通过层次分析法发现:当太阳能保证率取70%,集热器数量为576台,所需相变蓄热材料体积为9.04m3,蓄热水箱容积为38.84m3时,系统的综合性能表现最优。
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