多孔盖板型太阳能平板空气集热器热性能模拟

建立多孔盖板型太阳能平板空气集热器的数值计算模型,利用已有实验数据验证模型的准确性。基于该数值模型研究单位面积系统风量、太阳辐射照度和集热层吸收率对集热器热性能的影响。结果表明,多孔盖板型太阳能平板空气集热器的热性能较普通平板集热器有明显改善。系统风量增大,集热效率相应地增大,而空气通过集热器的压力降也会迅速增大,从而造成系统风机耗电量增加,所以应综合考虑系统的热性能和风机耗电量,合理选择系统风量。空气温升随太阳辐射照度增大而升高,并且接近线性增长,集热效率随着辐射照度增大呈缓慢下降趋势。集热效率随着集热层吸收率增大而显著增大,且接近线性增长。     

真空管空气集热器阵列风量分布的数值模拟

以真空管太阳能空气集热器阵列为研究对象,采用控制变量法,数值模拟研究进风量、干管内直径、各列集热器串联数量、太阳辐照度、进风温度对各列集热器风量分布的影响。不同进风量下,各列风量比例均先减小后增大,不仅变化趋势相似,而且数值也接近。不同干管内直径下,各列风量均先减小后增大,趋势随干管内直径的增大而减弱。干管内直径越小,各列集热器之间的风量不平衡情况越明显。不同各列集热器串联数量下,各列风量均先减小后增大,趋势随各列集热器串联数量的增大而减弱。各列集热器串联数量越少,各列集热器之间的风量不平衡情况越明显。不同太阳辐照度下,各列风量均先减小后增大,不仅变化趋势相似,而且数值也接近。不同进风温度下,各列风量均先减小后增大,不仅变化趋势相似,而且数值也接近。进风量、太阳辐照度、进风温度对各列风量分布的影响不明显。     

冲缝吸热板渗透型太阳能空气集热器性能研究

介绍了冲缝吸热板渗透型太阳能空气集热器的结构,建立了传热数学模型。采用Matlab程序对传热数学模型进行求解,模拟研究了结构参数、运行参数对集热器热性能的影响。集热器出口空气温度的实测结果与模拟结果的平均偏差为0.99K,证明传热数学模型准确可靠。集热量随吸热板外表面发射率增大而降低,随集热器出口空气流量、太阳辐射强度的增大而升高,随环境温度的增大先降低后升高。集热器出口空气温度随吸热板外表面发射率、集热器出口空气流量的增大而降低,随太阳辐射强度、环境温度的增大而升高。     

太阳能-土壤源热泵示范系统运行特性分析

将全玻璃真空管太阳能集热器与土壤源热泵相结合,在某四合院搭建了一种太阳能–土壤源热泵示范系统,并为该系统冬季供暖制定了运行模式及运行策略。在供暖期内对系统全天运行特性的影响因素进行比较分析,结果表明系统全天平均性能系数COPall随太阳能的贡献比例fsc升高而增大;随地热能对热负荷的贡献比例fsc升高而减小;随电能对热负荷的贡献比例fe升高而减小。太阳能对热负荷的贡献比例fsc集中在0.6左右。     

太阳能平板集热器关键参数对其热性能的影响

为了提升太阳能在建筑能源供给体系中的比重,形式多样的太阳能集热设备及其系统在建筑领域得到了广泛应用。基于机理分析法,建立了具有单层玻璃盖板的管板式太阳能平板集热器的稳态传热模型。并且针对集热管间距、集热管内径、工质入口温度和工质质量流量等关键参数对集热器集热效率的影响特性进行了数值模拟与分析。结果表明,建立的该稳态传热模型是可行的;此外,在其余参数值保持不变的情况下,减小集热管间距或增加集热管内径均可使集热器瞬时效率增大;增大工质入口温度会导致集热器瞬时效率下降;而增大工质质量流量会提升集热器瞬时效率。这些结论对于太阳能平板集热器在太阳能建筑一体化的实际应用中,具有一定的参考作用。     

川西藏区某办公建筑不同工况下太阳能集热系统夜间散热特性研究

为研究某办公建筑联合蓄热水箱的真空管集热器系统夜间散热特性与保温性能,对夜间不同工况下系统内介质温度、系统夜间散热量及平均热损失系数进行了实测与计算。分析了真空管集热器系统夜间散热特性与规律,并验证了采取改善措施对系统散热特性的影响。结果表明:环境温度介于-10～5℃时,系统内介质最低温度为20～40℃;测试期间系统平均热损失系数为0.489 W/(℃·m~2)。系统热损失特性分析不仅可以评价集热系统的保温性能,同时可检验各种保温改善措施的效果,其成果可以为提高川西藏区太阳能供暖系统能量利用效率提供参考。     

太阳能供热采暖技术新突破

太阳能采暖是指将分散的太阳能集热单体通过集热器《例如：平板太阳能集热板、真空管太阳能集热器、热管太阳能集热器、真空管-金属太阳能集热器等吸收太阳能的收集设备）把太阳能转换成方便使用的热能,以热水储热的形式输送到散热末端（例如：地板采暖系统、风机盘管系统等）以提供房间采暖的需求,称之为太阳能采暖系统,简称太阳能采暖。     

半圆形波纹吸热板太阳能空气集热器数值模拟

以采用半圆形波纹吸热板的平板型太阳能空气集热器(以下简称集热器)作为研究对象,在风道进口空气温度为276 K、外界空气温度为273 K条件下,采用Fluent软件,模拟分析半圆形波纹吸热板的半圆半径(变化范围为5～30 mm)、风道进口空气流速(变化范围为1. 0～3. 0m/s)对风道内空气温度分布(包括风道出口空气温度)、集热器集热效率、空气压力损失的影响。集热器由半圆形波纹吸热板平均分为上下风道(分设空气进出口)。总体上,上下风道内空气温度均沿着流动方向逐渐升高,下风道的空气温度高于上风道。风道进口空气流速为2. 0 m/s时,随着半圆半径的增大,上下风道空气出口温度均呈增大趋势,集热效率也随之增大,说明增大半圆半径对增强空气扰动的效果明显。半圆半径为30 mm时,随着风道进口空气流速的增大,上下风道出口温度均呈下降趋势,集热效率与空气压力损失均呈增大趋势。在选取风道进口空气流速时,除考虑集热效率外,空气压力损失也是需要考虑的因素,这关系到送风机的耗电与集热器的承压能力。     

空调用太阳能集热器适用性分析

计算了平板集热器、真空管集热器、热管真空管集热器和CPC真空管集热器的太阳能利用系数,分析了几种太阳能集热器在空调系统中的适用性。结果表明,太阳能空调(热泵)系统集热器的热性能随着气象条件、热源温度的变化而变化,具有不同热源温度要求的系统应选用不同的集热器。     

开孔折流板型太阳能空气集热器的数值模拟研究

为进一步提高空气太阳能的集热性能,折流板开孔型平板太阳能空气集热器被设计出来,文章采用数值模拟方法,研究了其流动传热特性,并且分析了开孔数量、大小以及在不同开孔数量下进口流速对折流板空气集热器集热效率的影响。研究结果发现:在入口流量为0.015 kg/(s·m²),内设4块折流板上开孔数量为3时,集热效率为44.33%,集热效率最高,比未开孔的折流板型空气集热器的集热效率提高了4.11%。     

两种集中式太阳能集热器集热效率对比研究

针对真空管式和平板式两种使用最多的太阳能集热器开展研究,选取两种系统对其效果进行实测,并对TRNSYS模拟软件的模拟结果进行验证,然后对两种集热系统在不同太阳能辐射区间进行典型日集热效率模拟,进而进行全年辐射和温度条件下进行模拟。结果显示,条件相同情况下,无论典型日还是全年平均值,平板式集热器集热效率均高于真空管式。平板式太阳能热水系统为47. 1%,而真空管式太阳能热水系统的全年平均集热效率为42. 9%;同种条件下,在有太阳辐射时,室外温度对平板式太阳能集热器集热效率有影响,但影响不大。     

基于微细通道集热/蒸发器的太阳能热泵热水系统性能模拟与实验研究

提出了一种自主设计的微细通道集热/蒸发器,采用树形分支模型,由2块铝板冷轧吹胀而成,减小了接触热阻,提高了集热器的换热系数。将集热/蒸发器应用到太阳能热泵热水系统中,介绍了集热/蒸发器的数学模型。通过模拟和实验研究,分析了不同工况条件下系统性能系数COP、集热器集热效率、加热时间及各运行参数的变化特性。结果显示:将150L水从15℃加热到50℃时,系统全年平均COP为4.8,平均集热效率为1.3,平均加热时间为314min;环境温度的升高和太阳辐照度的降低会使集热效率显著增大;热泵系统性能的模拟结果与实验结果变化趋势一致,证明了数学模型和计算方法的可行性。     

两种新型太阳能空气集热器热性能研究

研究两种采用冲缝吸热板的渗透式太阳能空气集热器,对Ⅱ型集热器建立传热数学模型,模拟结果与实测结果吻合较好,验证数学模型可以作为理论研究的基础。分别模拟研究结构参数、运行参数对两种集热器热性能的影响。当集热器空腔内空气来源于室外环境时,两种集热器的集热效率均随太阳辐射照度的增大而增加,均随室外风速和环境温度的增大而减小;Ⅰ型集热器的集热效率随太阳辐射照度、室外风速和环境温度的变化率高于Ⅱ型集热器;当玻璃盖板透过率大于0.69时,Π型集热器的集热效率高于Ⅰ型集热器。     

东北地区太阳能联合地源热泵供暖系统仿真模拟分析

在现有地源热泵模型的基础上,针对并联和串联2种运行模式,建立了太阳能联合地源热泵供暖系统的动态仿真模型。模拟分析了运行模式、传热介质的分流比例和流量对地埋管换热器和太阳能集热器运行效率的影响。结果显示:在串联运行模式下,地埋管换热器具有更高的运行效率,在并联运行模式下,太阳能集热器具有更高的运行效率;地埋管换热器和太阳能集热器的运行效率随着循环介质流量的增大而提高,但对于整个系统而言,循环介质的流量应控制在0.85~1.00kg/s的范围内;并联运行模式下循环介质的分流比例应控制在0.6~0.8的范围内。     

L型翅片式太阳能平板双效集热器集热性能数值模拟研究

为提高太阳能双效集热器的集热效率,本文对传统平板式太阳能双效集热器和L型翅片式集热器进行数值模拟,对比分析空气集热模式和空气-水复合集热模式的传热特性,并研究空气和水的流量以及翅片高度对L型翅片式双效集热器瞬时集热效率的影响。结果表明:当空气质量流量为0. 016kg/s,水质量流量为0. 018 kg/s时,L型翅片式双效集热器集热效率比传统平板式集热效率提高了9%;集热器中水瞬时集热效率和空气的瞬时集热效率存在相互制约的关系,但随着空气质量流量或者水质量流量的增加,集热器瞬时效率均有所提高;增加翅片高度可以有效的提高集热器的集热效率。     

开式太阳能供热系统水循环仿真分析

文章建立开式太阳能供热系统三维模型,利用CFD软件进行系统水循环的仿真分析。研究结果表明:①集热板受热时间和热流密度对系统水循环影响较大;②集热板吸收的热量使水温度上升,使集热板上部和储水箱底部产生密度差;③系统流速随着加热时间先增大后减小。     

太阳能集热器系统的仿真研究

提出太阳能集热器系统单元段分节点热阻，热容网络－四维热网络概念，并以此建立腔体式吸收器－槽形抛物镜太阳能集热器系统的集热过程动态仿真模型。利用仿真模型和太阳直射辐射日分布模型计算了太阳直辐射强度，工作介质温度，瞬时集热效率和瞬时Ｙｏｎｇ效率随时间的分布。     

一种新型的太阳能集热系统

本文介绍了一种新型的太阳能集热系统——水平热管真空管集热器的结构和独特特点,水平热管真空管集热器既可以达到与建筑的完美结合,又不降低系统的能效,前景广阔。     

太阳能建材干燥应用案例分析

针对太阳能在工业用热领域应用的兴起,以太阳能空气集热器在建材干燥过程中的应用为例,介绍太阳能空气集热系统设计和自动控制系统设计,并通过对系统运行效果的分析,阐述太阳能空气集热系统设计中应该注意的问题。     

太阳能空气集热器除湿空调系统的研究与应用

本文主要介绍一种太阳能全玻璃真空管空气集热器的结构及特性,阐述了太阳能全玻璃真空管空气集热器与双级转轮除湿空调系统结合应用的运行原理。通过一个实际工程运行测试,表明了此种太阳能空气集热器除湿空调系统的运行特性。