Обзор статьи

Энергоэффективность гибридной системы отопления на основе энергии солнца и биомассы

УДК: 

697.7

DOI: 

10.23968/1999-5571-2024-21-5-86-95

Страницы: 

86-95

Аннотация: 

Представлены результаты исследований гибридной системы отопления на основе солнечной энергии и частичной газификации биомассы (HBSHS) для отопления сельских домов в Китае. Приведен пример математической модели отдельного элемента системы. На основе построенной в программе TRNSYS динамической имитационной модели гибридной системы отопления выполнен анализ энергоэффективности. Выявлено влияние рабочих параметров системы на ее термодинамические характеристики. Выполнено сравнение показателей работы HBSHS в дни с минимальной и максимальной тепловой нагрузкой.

Список цитируемой литературы: 

  1. Weng Y., Cai W., Wang C. Evaluating the use of BECCS and afforestation under China's carbon-neutral target for 2060 // Applied Energy 2021; 299:117263. URL: https://doi:10.1016/j.apenergy.2021.117263

  2. Ren M., Lu P., Liu X., Hossain M., Fang Y., Hanaoka T., et al. Decarbonizing China's iron and steel industry from the supply and demand sides for carbon neutrality // Applied Energy 2021; 298:117209. URL: https://doi:10.1016/j. apenergy.2021.117209

  3. Данные о производстве и потреблении энергии в Китае в 2022 году. URL: https://www.ndrc.gov.cn/fggz/ hjyzy/jnhnx/202303/t20230302_1350587.html

  4. Yun X., Meng W., Xu H., Zhang W., Yu X., Shen H., et al. Coal is dirty, but where it is burned especially matters // Environmental Science & Technology 2021; 55:7316-26. URL: https://doi.org/10.1021/acs.est.1c01148

  5. Hayat M. B., Ali D., Monyake K. C., Alagha L., Ahmed N. Solar energy - A look into power generation, challenges, and a solar-powered future // International Journal of Energy Research 2019; 43:1049-67. URL: https://doi:10.1002/er.4252

  6. Mofij ur M., Mahlia T. M. I., Silitonga A. S., Ong H. C., Silakhori M., Hasan M. H., et al. Phase change materials (PCM) for solar energy usages and storage: An overview // Energies 2019; 12:3167. URL: https://doi:10.3390/ en12163167

  7. Hobbi A., Siddiqui K. Optimal design of a forced circulation solar water heating system for a residential unit in cold climate using TRNSYS // Solar Energy 2009; 83:700-14. URL: https://doi:10.1016/j.solener.2008.10.018

  8. Yanhua L., Wengang H., Hongwen Y., Mingxin L. Performance and economic evaluation of evacuated tube solar collector with auxiliary electric heater for rural heating // Energy Procedia 2019; 158:186-91. URL: https://doi:10.1016/j.egypro.2019.01.068

  9. Lugo S., García-Valladares O., Best R., Hernández J., Hernández F. Numerical simulation and experimental validation of an evacuated solar collector heating system with gas boiler backup for industrial process heating in warm climates // Renewable Energy 2019; 139:1120-32. URL: http://doi:10.1016/j.renene.2019.02.136

  10. Zhang T., Wang F., Gao Y., Liu Y., Guo Q., Zhao Q. Optimization of a solar-air source heat pump system in the high-cold and high-altitude area of China // Energy 2023; 268:126653. URL: https://doi:10.1016/j.energy.2023.126653

  11. Aste N., Caputo P., Del Pero C., Ferla G., Huerto-Cardenas H. E., Leonforte F., et al. A renewable energy scenario for a new low carbon settlement in northern Italy: Biomass district heating coupled with heat pump and solar photovoltaic system // Energy 2020; 206:118091. URL: http://doi:10.1016/j.energy.2020.118091

  12. Gaballah E. S., Abdelkader T. K., Luo S., Yuan Q., Abomohra A. E.-F. Enhancement of biogas production by integrated solar heating system: A pilot study using tubular digester // Energy 2020; 193:116758. URL: http://doi:10.1016/j.energy.2019.116758

  13. Zhang Y., Zhang Z., Zhou Y., Dong R. The influences of various testing conditions on the evaluation of household biomass pellet fuel combustion // Energy 2018; 11:1131. URL: http://doi:10.3390/en11051131

  14. Wang Z., Zhang B., Qi G. Research Status and Analysis of Biomass Pyrolysis Gasification Technology // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 2020;721: 012075. URL: http://doi:10.1088/1757899X/721/1/012075

  15. Кулагина В. А., Дунаева Н. В., Яковлева Д. Д. Новые технологии использования биогаза как способ решения экологических проблем // Вестник Российской академии наук. 2021. Т. 91, № 1. С. 87-102

  16. Umeda K., Nakamura S., Lu D., Yoshikawa K. Biomass gasification employing low-temperature carbonization pretreatment for tar reduction // Biomass and Bioenergy 2019; 126:142-149. URL: http://doi:10.1016/j. biombioe.2019.05.002

  17. Ahmad M., Jabeen G. Biogas technology adoption and household welfare perspectives for sustainable development // Energy Policy 2023; 181:113728. URL: http://doi:10.1016/j.enpol.2023.113728

  18. Hassan M., Usman N., Hussain M., Yousaf A., Khattak M. A., Yousaf S., et al. Environmental and Socio-Economic Assessment of Biomass Pellets Biofuel in Hazara Division, Pakistan // Sustainability 2023;15:12089. URL: http://doi:10.3390/su151512089

  19. Cortazar M., Santamaria L., Lopez G., Alvarez J., Zhang L., Wang R., et al. A comprehensive review of primary strategies for tar removal in biomass gasification // Energy Conversion and Management 2023;276:116496. URL: http://doi:10.1016/j.enconman.2022.116496

  20. Darwesh M., Ghoname M. Experimental studies on the contribution of solar energy as a source for heating biogas digestion units // Energy Reports 2021;7:1657-71. URL: http://doi:10.1016/j.egyr.2021.03.014

  21. Zhang X., Yang J., Zhao X. Optimal study of the rural house space heating systems employing the AHP and FCE methods // Energy 2018;150:631-41. URL: http://doi:10.1016/j.energy.2018.03.007

  22. Lundgren J., Hermansson R. Solar assisted small-scale biomass district heating system in the northern part of Sweden // International Journal of Green Energy 2005;1:467-82. URL: http://doi:10.1081/GE-200038715

  23. Khalid F., Dincer I., Rosen M. A. Thermoeconomic analysis of a solar-biomass integrated multigeneration system for a community // Applied Thermal Engineering 2017;120:645-53. URL: http://doi:10.1016/j. applthermaleng.2017.03.040

  24. Chen Y., Guo M., Liu Y., Wang D., Zhuang Z., Quan M. Energy, exergy, and economic analysis of a centralized solar and biogas hybrid heating system for rural areas // Energy Conversion and Management 2023;276:116591. URL: http://doi:10.1016/j.enconman.2022.116591

  25. Prasartkaew B., Kumar S. A low carbon cooling system using renewable energy resources and technologies // Energy and Buildings 2010; 42:1453-62. URL: http://doi:10.1016/j.enbuild.2010.03.015

  26. Cheng J., Zhang C., Sun J., Qiu L. Assessing the sustainable abilities of a pilot hybrid solar-pyrolysis energy system using energy synthesis // International Journal of Energy Research 2020; 44:2909-24. URL: http://doi:10.1002/er.5110

  27. Cheng J., Zhang C., Sun J., Qiu L. Sustainability accounting for the construction and operation of a plant-scale solar-biogas heating system based on energy analysis // International Journal of Energy Research 2019;1-17. URL: https://doi:10.1002/er.4543

  28. Transient Systems Simulation Program. URL: https://ru.freedownloadmanager.org/Windows-PC/ TRNSYS.html

Ключевые слова: 

Полный текст (файл): 

PDF

Авторы: 

Пономарев Н.С. Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет Санкт-Петербург, Россия

Сунь Цзяминь Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет Санкт-Петербург, Россия

Аверьянов В.К. АО «Газпром промгаз» Москва, Россия

Цыганков А.В. Образовательный центр «Энергоэффективные инженерные системы» НИУ ИТМО Санкт-Петербург, Россия

Другие статьи авторов: 

Ссылка на статью в НЭБ: 

https://elibrary.ru/item.asp?id=80260113

Выпуск журнала

№ 5 (106) Октябрь 2024