曲面太阳能集热器与平板太阳能集热器的性能对比实验研究

目前传统的平板太阳能集热器存在占地面积大、集热性能差等缺点,在一定程度上制约了其在中国的推广及应用,而新型的曲面太阳能集热器的集热性能有大幅提升。通过实验平台测试了曲面太阳能集热器与平板太阳能集热器在2种安装角度时的集热性能,并分析了这2种太阳能集热器的集热性能差异。结果显示,在相同安装角度时,曲面太阳能集热器的集热效率高于平板太阳能集热器的。     

槽式太阳能集热器热性能实验测试

针对天津市槽式太阳能集热系统性能测试平台,对不同太阳辐射强度、入口流体温度以及不同工质流量状况下集热效率和集热管压降变化规律进行实验测试,通过测试数据对槽式太阳能集热器热性能进行分析.试验结果表明:在天津地区槽式太阳能集热器集热效率可以达到66.1％;太阳辐射强度的增强,会提高集热效率,并且集热器进出口的压降会随之降低...     

高效平板太阳能集热器盖板的热工性能实验研究

针对目前平板太阳能集热器高温下集热效率低的缺点,研究通过改善透明盖板性能来提高集热效率的方法。在实验基础上,综合各种因素,通过对比实验方法比较了中空玻璃(DG)、充氩气中空玻璃(ADG)、Low-E中空玻璃(LDG)和Low-E充氩气中空玻璃(LADG)作为盖板对太阳能集热参数和效率的影响,并研究了上述4种盖板对太阳辐射的透射率和保温性能的不同影响。     

平板型太阳能集热器性能软件的研究

文章根据太阳能小型户式热水型溴化锂空调热水机对能量的需求,分析普通小户型的楼房,阳面集热器的安装面积,根据平板集热器热性能的特点,编制了相应的软件,用于对平板集热器热性能的评价,并进行了实验验证。     

带矩形槽太阳能平板集热器的研究

对带矩形槽太阳能平板集热器进行了理论分析研究,研究结果表明：这种太阳能平板集热器具有比常规太阳能平板集热器优越的热性能。     

几种太阳能空气集热器热性能测试与改进实验研究

对几种现有的空气集热器性能进行测试和分析,并在相关测试基础上,对空气流道和配风方法进行改进,进一步强化空气集热器传热特性和气流的均匀性,改进后的平板空气集热器截距效率达到77%,综合热损系数为5.62 W/(m2·K)。     

三维立体式太阳能集热器热性能剖析

三维立体式太阳能集热器的热效率比平板集热器高几个百分点。从镜反射和漫反射两方面进行推导，其有效吸收率右视为１：利用分割单个腔体方法算出的有效发射率，比其原有表面发射率高。由于吸收率对热性能的影响远大于发射率，导致其热效率高于一般平板集热器。     

V型多通道平板太阳能集热器的热性能研究

提出一种V型多通道平板太阳能集热器,对其建立稳态传热模型,利用Matlab软件编程进行求解,并进行实验测试验证模型的准确性.利用已验证的传热模型,模拟分析V型多通道平板太阳能集热器的结构和物性参数对其热性能的影响,结果表明当透明盖板和吸热体发射率变大时,集热器的集热效率会呈下降趋势;当V型槽顶角、吸热体长度及空气夹层厚...     

整体式太阳能空气集热器热性能研究

对一种新型的整体式太阳能空气集热器,根据简化的物理模型利用CFD软件对集热器内部的流场、压力场和温度场进行数值模拟分析,并与传统拼装式集热器阵列进行对比。结果表明,传统拼装式集热器阵列内部存在流动的滞留区,内部温度分布不均匀,吸热板有局部的高温区域;整体式空气集热器内部流场、压力场和温度场分布比较均匀,有明显的温度梯度,吸热板与空气能够更好的进行对流换热。因此,整体式空气集热器的热性能优于传统拼装式空气集热器阵列。     

整体式太阳能空气集热器传热性能分析

研究了整体式太阳能空气集热器的传热性能,建立了稳态假设下的热量传递物理数学模型;通过CFD软件计算,分析了进口空气流速、空气温度、太阳辐照强度对集热器传热性能的影响;计算结果表明:集热器的集热效率随工质流速的增大而增大、随进口温度的升高而下降、随太阳辐照度的波动很小,受太阳辐射强度的影响不大。     

V形肋片型太阳能空气集热器换热特性的研究

本文运用数值模拟的方法,对带有多重V形肋片的平板型太阳能空气集热器的换热与流动特性进行了研究。在雷诺数5 000~20 000范围内,采用RNG k-ε湍流模型,研究了相对肋宽比(W/w)对集热器换热特性的影响规律,并对集热器内部流场进行了分析。研究结果表明,V形肋片增强了空气的对流换热。这是由于流体掠过肋片后,产生旋涡和回流,加强了流体扰动,从而使换热增强。相对其它肋宽比而言,W/w=6时,集热器具有较好的换热效果,努塞尔数为光滑壁面的2.54倍,但肋片的存在导致摩擦损失增加,换热性能因数最大为1.55。     

蓄热介质对太阳能热风发电集热器性能的影响

分别以沙子、石子以及石子与充水黑色密封管的组合作为蓄热介质,搭建了太阳能集热器试验装置并进行了相应的试验研究,得出了不同蓄热介质的吸放热特性及其对集热器内空气进出口温差、集热器效率的影响规律.结果表明:在相同的平均辐射强度下,石子与充水黑色密封管组合集热器的蓄热性能好,且集热器空气进出口温差及集热器效率最大,为太阳能热风发电系统集热器地面蓄热材料的选用提供了依据.     

不同透明盖板整体式太阳能空气集热器性能研究

为了理清不同盖板形式整体式太阳能空气集热器的传热性能,建立了一维假设下的能量传递数学模型,借助MATLAB编程求解,得到了准静态条件下集热器沿程温度分布、出口温度、集热效率的数值解,对比发现数值解与实验值吻合较好。计算结果表明:采用PC中空阳光板为盖板的集热器比使用钢化玻璃为盖板性能好;两种盖板形式的集热器最佳流量相差不大;集热器存在一个最佳流道高度。     

基于微通道的太阳能集热器及其性能模拟

针对传统的平板型太阳能集热器集热效率较低的问题,本文设计了一款微通道集热器,采用数值模拟方法研究了微通道集热器的工作状况,并分析了传统平板型集热器的管中心距在稳态传热条件下对集热器的效率影响。仿真结果表明:相同条件下,平板型集热器的管间距越小,集热效率越高;微通道集热器的平均集热效率比最佳管间距的平板型集热器高9.3%,比常用的两种平板型集热器分别高20.6%、30.6%。该结果有利于优化平板型集热器的设计参数,为微通道集热器的实际应用提供了依据。     

DSG太阳能槽式集热器的热性能研究

采用数值计算的方法分别对稳态条件下直接产生蒸汽(DSG)太阳能槽式集热管中单相水区、饱和相区和干蒸汽相区的吸收管温度沿周向的分布进行了研究,在此基础上建立了集热器热损模型,并分析了流体温度、质量流量及工作压力对集热管中不同相区热损的影响.结果表明:影响集热器热损的关键因素是流体温度,随着流体与环境温差的增大,集热管中各相区的热损增加;流体的质量流量和工作压力对集热器热损的影响不大.     

水在玻璃管真空管太阳集热器热性能计算与分析

在水在玻璃管式全玻璃真空管集热器能量平衡分析的基础上，推导了集热器热损系数、效率因子等性能参数计算公式，理论计算结果与实验数据吻合良好。计算分析表明，真空管热损系数与吸热管温和环境温度之差是非线性关系，将两者的计算关系式按环境温度分段整理将使计算结果更接近实际；随着吸热管内对流换热系数的增大，其对效率因子和效率的影响逐渐减小，这说明对于水在玻璃管连接方式而言，为得到较大的管内对流换热系数而将流速过度提高是没有必要的；涂层发射率对集热器的热损系数和效率影响较大，降低涂层发射率是提高集热器效率的有效途径。     

空气作工质的真空集热管内流动与换热分析

针对热水作工质时真空集热管内普遍存在的冻结、腐蚀等问题,本文采用空气作工质,推导了空气作工质时真空集热管的集热效率、热损系数和集热管出口温度的方程,分析了影响空气作工质时各项参数对集热器热性能的影响。通过改变集热管进口空气流量来获得尽可能高出口温度的热空气,从而降低热损系数,提高集热效率。此外,由于热空气可以直接送入干燥室干燥物料,不需要二次转换,节能效果好。由理论分析和试验结果可以预见,利用空气作工质的真空传热管具有潜在的应用价值和前景。     

Heat Transfer by Nanofluid with Different Nanoparticles in a Solar Collector

The buoyancy flow and heat transfer characteristics inside a solar collector having the flat‐plate cover and sinusoidal corrugated absorber are analyzed numerically. The water‐based nanofluid with alumina and copper nanoparticles is used as the working fluid inside the solar collector. The governing partial differential equations with proper boundary conditions are solved by the finite element method using Galerkin's weighted residual scheme. The behavior of both nanoparticles related to performance such as temperature and velocity distributions, radiative and convective heat transfers, mean temperature, and velocity of the nanofluid is investigated systematically. This performance includes the solid volume fraction, namely ?₁ and ?₂, with respect to Al ₂ O ₃ and Cu nanoparticles. The results show that the better performance of heat transfer inside the collector is found by using the highest ?₂ than ?₁. The result of this study expresses a good agreement with the theoretical result available in the literature. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. Heat Trans Asian Res, 43(1): 61–79, 2014; Published online in Wiley Online Library ( wileyonlinelibrary.com/journal/htj ). DOI 10.1002/htj.21061