SBIR Phase I: Macroscale Knudsen Pumped Solar Thermal Collector
SBIR 第一阶段:大型克努森泵浦太阳能集热器
基本信息
- 批准号:1315037
- 负责人:
- 金额:$ 14.95万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2013
- 资助国家:美国
- 起止时间:2013-07-01 至 2014-06-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
This Small Business Innovation Research (SBIR) Phase I project will assess the feasibility of a novel flat plate solar thermal collector with significantly improved performance and economics. Current small scale collectors are limited by radiative losses to a maximum operational temperature of 120C at efficiencies of 45% to 55%. The proposed design will use a novel heat retention strategy for both insulation and IR loss reduction. The design will also be optimized to induce thermal transpiration pumping. This effect will minimize or eliminate parasitic losses caused by pumping heat transfer fluids. For the proposed collector, recent models indicate theoretical operating temperatures in excess of 250C, efficiencies 70%, and a 3X cost reduction are attainable. The project will develop a comprehensive 3D multi-physics model of the collector and perform basic experiments to support it. A solar heating and cooling system performance/economic model will also be developed along with a preliminary manufacturing cost analysis. The result will provide the basis for the fabrication of a scaled up prototype in a follow on Phase II effort.The broader impact/commercial potential of this project is to lay the groundwork for a high performance solar thermal collector suitable for urban deployment in distributed solar heating cooling systems. Because of their performance, solar collectors on the U.S. market are limited to the generation of hot water. Due to low energy prices in the U.S., the solar water heating systems these collectors support have achieved only limited market penetration. Systems based on the new collector design will be capable of providing hot water as well as higher value energy resources such as space cooling and heating. The additional revenue streams will make them economically viable in a low-cost energy landscape. Conventional water heating via gas and electricity costs the US economy in excess of $27B per year and produces more than 180 megatons/year in CO2 emissions. Commercial and residential HVAC consumes 15% of the total energy used in the U.S., representing $150B/year in expenditures and over 80 megatons/year in CO2 emissions. Addressing these combined markets with solar solutions would realize hundreds of megatons in CO2 emissions reductions and save hundreds billions of dollars in energy expenditures in the U.S. alone.
这项小型企业创新研究(SBIR)第一阶段项目将评估一种新型平板太阳能集热器的可行性,该集热器的性能和经济性将得到显著提高。目前的小型集热器受辐射损耗的限制,在效率为45%至55%的情况下,最高工作温度为120℃。提出的设计将使用一种新的保温策略,既保温又减少红外损耗。设计还将进行优化,以诱导热蒸腾泵送。这种效果将减少或消除泵送传热流体造成的寄生损失。最近的模型表明,该集热器的理论工作温度超过250℃,效率达到70%,成本降低3倍。该项目将开发集热器的综合3D多物理场模型,并进行基础实验以支持该模型。太阳能加热和冷却系统的性能/经济模型也将与初步的制造成本分析一起开发。该结果将为在第二阶段的后续工作中制造按比例放大的原型提供基础。该项目的更广泛的影响/商业潜力是为高性能太阳能集热器奠定基础,该集热器适用于城市分布式太阳能加热冷却系统。由于它们的性能,美国市场上的太阳能集热器仅限于生产热水。由于美国的能源价格较低,这些集热器支持的太阳能热水系统只取得了有限的市场渗透。基于新集热器设计的系统将能够提供热水以及更高价值的能源资源,如空间冷却和加热。额外的收入来源将使它们在低成本能源环境中具有经济可行性。通过燃气和电力进行的传统水加热每年使美国经济损失超过270亿美元,每年产生超过1.8亿吨的二氧化碳排放。商业和住宅暖通空调消耗了美国总能源使用量的15%,每年的支出为1500亿美元,每年的二氧化碳排放量超过8000万吨。利用太阳能解决方案解决这些综合市场,仅在美国就能实现数亿吨的二氧化碳减排,并节省数千亿美元的能源支出。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Mark Miles其他文献
Mark Miles的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Mark Miles', 18)}}的其他基金
SBIR Phase II: Thermo-optic Rooftop Modulation Using Thermal Panes for Building Energy Decarbonization
SBIR 第二阶段:使用热窗格进行热光屋顶调制以实现建筑能源脱碳
- 批准号:
2126991 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 14.95万 - 项目类别:
Cooperative Agreement
SBIR Phase I: Hybrid Solar Panel for Radiative Thermal Exchange
SBIR 第一阶段:用于辐射热交换的混合太阳能电池板
- 批准号:
1938489 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 14.95万 - 项目类别:
Standard Grant
SBIR Phase II: Solar Thermal Collector Using Advection Enhanced Nano-Porous Insulating Media
SBIR 第二阶段:使用平流增强纳米多孔绝缘介质的太阳能集热器
- 批准号:
1456103 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 14.95万 - 项目类别:
Standard Grant
相似国自然基金
Baryogenesis, Dark Matter and Nanohertz Gravitational Waves from a Dark
Supercooled Phase Transition
- 批准号:24ZR1429700
- 批准年份:2024
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
ATLAS实验探测器Phase 2升级
- 批准号:11961141014
- 批准年份:2019
- 资助金额:3350 万元
- 项目类别:国际(地区)合作与交流项目
地幔含水相Phase E的温度压力稳定区域与晶体结构研究
- 批准号:41802035
- 批准年份:2018
- 资助金额:12.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于数字增强干涉的Phase-OTDR高灵敏度定量测量技术研究
- 批准号:61675216
- 批准年份:2016
- 资助金额:60.0 万元
- 项目类别:面上项目
基于Phase-type分布的多状态系统可靠性模型研究
- 批准号:71501183
- 批准年份:2015
- 资助金额:17.4 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
纳米(I-Phase+α-Mg)准共晶的临界半固态形成条件及生长机制
- 批准号:51201142
- 批准年份:2012
- 资助金额:25.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
连续Phase-Type分布数据拟合方法及其应用研究
- 批准号:11101428
- 批准年份:2011
- 资助金额:23.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
D-Phase准晶体的电子行为各向异性的研究
- 批准号:19374069
- 批准年份:1993
- 资助金额:6.4 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
UK involvement in LSST: Phase C (Imperial component)
英国参与 LSST:C 阶段(帝国部分)
- 批准号:
ST/X001326/1 - 财政年份:2025
- 资助金额:
$ 14.95万 - 项目类别:
Research Grant
IUCRC Phase I University of Wisconsin-Milwaukee: Center for Concrete Advancement Network (CAN), Lead Site
IUCRC 第一阶段威斯康星大学密尔沃基分校:混凝土进步网络中心 (CAN),主要站点
- 批准号:
2310861 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 14.95万 - 项目类别:
Continuing Grant
IUCRC Phase III University of Colorado Boulder: Center for Membrane Applications, Science and Technology (MAST)
IUCRC 第三阶段科罗拉多大学博尔德分校:膜应用、科学与技术中心 (MAST)
- 批准号:
2310937 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 14.95万 - 项目类别:
Continuing Grant
Collaborative Research: Humidity and Temperature Effects on Phase Separation and Particle Morphology in Internally Mixed Organic-Inorganic Aerosol
合作研究:湿度和温度对内部混合有机-无机气溶胶中相分离和颗粒形态的影响
- 批准号:
2412046 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 14.95万 - 项目类别:
Standard Grant
STTR Phase II: Fabrication and Structural Testing of a 3D Concrete Printed Anchor for Floating Offshore Wind
STTR 第二阶段:用于浮动海上风电的 3D 混凝土打印锚的制造和结构测试
- 批准号:
2333306 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 14.95万 - 项目类别:
Cooperative Agreement
SBIR Phase II: Innovative Glass Inspection for Advanced Semiconductor Packaging
SBIR 第二阶段:先进半导体封装的创新玻璃检测
- 批准号:
2335175 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 14.95万 - 项目类别:
Cooperative Agreement
SBIR Phase II: Intelligent Language Learning Environment
SBIR第二阶段:智能语言学习环境
- 批准号:
2335265 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 14.95万 - 项目类别:
Cooperative Agreement
STTR Phase I: Innovating Micro-Light Emitting Diode (LED) Manufacturing with Novel Quantum Dot Micro-Patterning Technology
STTR 第一阶段:利用新型量子点微图案化技术创新微发光二极管 (LED) 制造
- 批准号:
2335283 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 14.95万 - 项目类别:
Standard Grant
STTR Phase I: Advanced Lithium Metal Anodes for Solid-State Batteries
STTR 第一阶段:用于固态电池的先进锂金属阳极
- 批准号:
2335454 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 14.95万 - 项目类别:
Standard Grant
SBIR Phase II: FlashPCB Service Commercialization and AI Component Package Identification
SBIR第二阶段:FlashPCB服务商业化和AI组件封装识别
- 批准号:
2335464 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 14.95万 - 项目类别:
Cooperative Agreement