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方立德:太阳能供热应用研究

上传时间:2016-07-06 16:35:14来源:IMSIA浏览次数:


       5月26日,由河北省太阳能利用行业协会、河北省光热产业技术研究院、国际铜业协会、IMSIA国际金属太阳能产业联盟联合举办的“2016中国河北第三届可再生能源工农业利用峰会”在保定市电谷国际酒店隆重召开。

 

 

河北大学方立德副院长介绍了该校近期的研究工作。

 

河北大学是河北省省属的重点大学,目前是河北省唯一的一所综合性大学,我们的学科非常齐全。方院长介绍,专业都是和质量技术监督相关的。同时还聘请了当时计量界的院士,张钟华院士到我们学校做双聘院士。我们学院的本科专业和研究生的专业,有五个本科专业两个硕士点。我们的一级学科的几个研究方向。一共是五个研究方向,有四个是偏向于应用的检测方向。有热工计量它是偏向于节能环保的领域,无损检测偏重于安全防护。

 

 

我们有四个一本的专业,每一个专业支撑一个学科。这几个专业是偏向于检测的专业,在我们学院下属的机构里面有一个具体的研究机构,下面要负责组建相关的实验室来开展一系列的研究。

 

目前提的比较多的是京津冀一体化,像我们国家计量科学研究院,特种设备监督检测院,这些科研院所和我们每一个专业方向都有实质性的合作。我们的学生每年都派到那里去进行实习。

 

介绍一下我们前期的一些研究工作,提起可再生能源我想大家都知道包括太阳能、水力、风力这些能源。它有得天独厚的优势,可以无限的循环使用。我们之前经常用的化石能源它是有穷尽的,有一定的消耗年限,所以可再生能源相关的研究和利用,应该是一个非常朝阳,非常有发展前景的行业。我们国家在2015年提出了中国制造2025,实际上这个就是要发展我们国家自己的制造业。所以希望我们这个行业联合起来把基础的技术能力做强,真正体现我们中国制造,把产品质量提高。

 

接下来简单的跟大家分享一下我们前期的工作。第一个是太阳能和燃气联合供热的前期研究。还有供热计量相关的研究,风电叶片方面的性能测试和我们实验室在常规的能源计量流量方面的一些专利产品。这个研究结合我们保定地区太阳能的特点,把太阳能和燃气结合起来做一个供暖方面的应用。

 

针对普通的居民用户,我们设计了两个方案。第一个方案是太阳能的供热设备和燃气炉距离很近的方案。其中用到一个聚热的水箱,我们实际上重点开发中间这样的控制设备。第二个方案是针对于厨房设备和太阳能设备距离很远。实际上这个方案里面就涉及到加两个水箱,然后把热能很好的利用起来。其核心思想就是怎么样把太阳能吸的热能够在用户不用热水的时候,尽可能的参与到用户的供热里面。

 

针对控制箱,我们对它能达到的一些功能做的一些实验室的测试,在不同的状态下,水泵是开是关,温度测量点应该是测到什么值才能有一些动作。这个工作我们和胜强太阳能科技有限公司还有后期的合作,他们也要筹建一个实验基地做一些具体的应用测试,包括它的能效分析,方案的具体完善。燃气等其他的能源怎么样加入系统,还有包括控制箱的一些智能化,怎么样把它做智能化的升级。

 

在大规模的采暖系统上,可能要涉及到计量供热。介绍一下供热计量的基本方法。目前有五种基本的方法,第一种是用热量表来供热。第二种是用散热器的热分配表加上控制阀来控热。第三种叫做流温阀,也是用流量和温度这两个参数来控制。还有通断时间面积法,这是一个比较新的方法,还有温度法,这五种主流的供热计量方法。各有各的优缺点,这里面所有的供热方法实际上都有一个比较难的问题没有解决,就是建筑的结构和它的位置不同时,同样大小面积的房间它所需要的热量也不一样。所以这样的话,真正用表来计费,按热量来收费在河北省在保定市这个范围内目前还没有真正实行,很多小区装了表留了位置但是没有用这种方法来计费。

 

实际上这里面有一个问题,现在我们针对热量表的剂量,热量表的测量模型有两种,两种稳态的模型。国际上包括欧洲的还有国际法的计量组织提出的模型,在实际的供热过程里面这个系统并不是真正的稳态,它有一些波动比如说流量要调节,有可能温度也在变化。当这些参数发生变化之后,热量的散失就不是稳态的,是一个动态的过程。我们根据动态过程分析了一下,怎么样才能把他用户真正用的热量计量出来。所以我们针对散热器的特性上提了一个假设,推出了两个模式,能够比较准确反映散热量的两个模型。

 

这个研究工作使我们获得了河北省科技进步二等奖,在可再生能源里面包括风电,风电叶片在应用当中由于有缺陷它会可能出现问题,叶片会断裂或者是开胶这些问题。怎么样通过出厂之前的检测把它发现出来,这就是这个工作的意义,通过发射的手段来探测缺陷。我要讲的就这些,希望大家能够多关注河北大学,也多关注我们培养的优秀的学生,谢谢!

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