翅片式热管真空集热管的热损性能研究

提出通过对翅片背面进行粗糙处理来防止翅片式热管真空集热管高温过热的方法,建立真空集热管的一维传热模型,介绍在室温稳态条件下测试其热性能的实验台及热平衡测试方法,测试在不同加热功率和翅片背面不同粗糙度条件下的平衡温度,获得不同平衡温度条件下的热损失率。实验结果表明,增加翅片背面的粗糙度可增大热辐射,从而增加集热管的热损失,对解决夏季高原地区集热器过热问题有意义。     

太阳能热发电系列文章（12） 聚光类太阳能热发电中的热管式真空集热管

介绍了热管技术和热管式真空集热管；设计了几种热管式真空集热管；阐述了热管式真空集热管在槽式和碟式太阳能热发电系统中的应用。     

太阳能热发电系列文章(12)聚光类太阳能热发电中的热管式真空集热管

介绍了热管技术和热管式真空集热管;设计了几种热管式真空集热管;阐述了热管式真空集热管在槽式和碟式太阳能热发电系统中的应用。     

热管式真空太阳能集热管及其应用

热管式真空太阳能集热管(简称热管式真空管或热管真空管),是金属吸热体太阳能真空集热管的一种,具备了全玻璃真空管良好的集热和保温性能,以及平板式集热器金属的良好导热性和机械强度。它以热管作为核心传热原件,具有其他类型的太阳能集热产品不可替代的优势。热管真空     

热管式真空集热管的研制与应用

阐述了热管式真空集热管的基本构成及其特性,分析了热管式真空集热管研制的几个主要方面:热管和吸热板、玻璃管、选择性吸收涂层,玻璃一金属封接,真空度、聚光板.介绍了热管式真空集热管在太阳能热水系统、太阳热发电、太阳能制冷与空调、太阳能海水淡化等方面的应用,表明热管式真空集热管在太阳能中高温领域中具有广泛应用前景.     

填充型U型管式真空集热管的热性能分析

通过理论分析方法对一种新型的填充型U型管式真空集热管的热性能进行研究,建立U型管内流体的能量平衡方程,分析U型管两支管内流体沿轴向的温度变化,对热损失系数和填充层导热系数等影响集热管热性能的关键参数进行分析。并以石墨作为填充材料,对石墨填充U型管式和铝翼U型管式真空集热管进行试验研究。结果表明:理论分析和试验研究的结果吻合较好,填充U型管式真空集热管具有良好的热性能,其集热效率可较现有铝翼型U型管式真空集热管提升12%。     

磁纳米流体热管太阳能集热装置换热性能试验

设计了一套换热系统试验台,分别把磁纳米流体和水作为热管的工质,对玻璃真空管内插热管式太阳能集热器进行对比试验,分析两种集热器处于不同倾角、不同天气条件、不同总辐射量下的光热转换瞬时效率及日平均效率。此外,比较了玻璃真空集热器和热管内插式集热器的平均热损失系数。研究表明:内插热管式集热器的平均热损失系数约为全玻璃真空管集热器的2.32%,远小于全玻璃真空集热管,且工质为纳米流体的热管式玻璃真空管太阳能集热器的热损失系数比水工质热管真空集热管更低,其瞬时效率及日平均效率更高,运行更加高效、安全、稳定。     

热管式真空集热管的研究进展

热管式真空集热管因优越的性能和可靠的生产工艺使其具有广阔的应用前景,近年来对于其多方面的应用研究又取得重大进展。本文对热管式真空管在适合热水工程使用的防过热可控温真空管、适合100℃以上使用的非聚光免跟踪中温真空管和适合与建筑结合的水平热管真空管的研究进展进行了论述。     

CPC内聚光式热管集热管温度特性研究

为提高太阳能热水系统的输出温度,将CPC聚光技术应用于热管式真空集热管中,开发了一种新型的CPC内聚光式热管集热管。对该集热管建立数学模型,模拟计算其传热过程,获得了导热肋片温度、热管冷凝段温度等参数随太阳辐射强度的变化规律,并通过试验验证了数学模型的可靠性;与常规热管式真空管集热管传热特性相对比,证实了该集热管可大幅提高太阳能热水器输出温度。     

开放式热管中温太阳能空气集热装置的试验研究

设计一种使用简化CPC(非追踪式复合抛物线聚光板)集热板和新型开放式热管组合的全真空玻璃集热管中温太阳能空气集热装置。每个集热单元包括一个简化CPC集热板,一根全真空玻璃集热管,在玻璃集热管内安装一个铜管和外部的一个蒸汽包连接构成一个开放式热管结构。蒸汽包内安装螺旋换热管加热通过换热管的流动空气工质。分别使用水和CuO纳米流体作为热管工质,以空气作为集热工质,对热管式中温空气集热器的传热特性进行了实验研究。分析了不同工作压力、不同工质及纳米流体质量分数对热管集热传热特性的影响,详细比较了热管水工质和纳米流体工质在集热传热性能上的优劣。试验结果表明:本系统只使用2根玻璃集热管构成集热器,空气最大出口温度在夏天可达到200℃,在冬天可接近160℃,系统平均集热效率达到0.4以上,整个系统表现了良好的中温集热特性。以纳米流体为工质的热管热阻比以水为工质时平均降低了20%左右     

新型高温真空集热管的热性能实验和分析

研究开发了一种新型高温真空集热管,利用电阻加热器加热吸收管内壁,在室内稳态下,通过热平衡法测试了该集热管的热性能。介绍了实验平台的具体设置、各个装置的设计意图以及详细的实验过程和分析。实验结果表明该新型高温真空集热管能在高温下(350℃)长期稳定工作,全温度段的热性能与Solel UVAC3接近,是我国未来槽式太阳能热电站的良好选择。     

内聚光CPC热管式真空集热管的光学效率分析

针对内聚光CPC热管式真空集热管,根据其结构建立详细完整的光学效率模型,采用光学追迹、几何光学分析等方法对模型中的各项参数(几何光学效率、透射比、反射比、吸收比等)进行分析研究。在此基础上,针对所研制的集热管构建出以太阳辐照强度、太阳光入射角为参变量的光学效率模型,并根据计算的数据结果对集热管进行相关分析。所建立的模型可为各种集热器的光学效率分析提供参考。     

新型相变蓄热式太阳能集热管及热性能研究

结合太阳能真空集热管和相变蓄热材料的特点,提出了一种集热/蓄热一体化的新型相变蓄热式太阳能集热管,该集热管主要由金属-玻璃真空集热管、螺旋换热管和相变蓄热材料组成。通过室外蓄放热性能实验进行性能测试,结果表明:该新型相变蓄热式太阳能集热管集热效果良好,集热温度可达80℃以上,可很好地应用于热水供暖领域;以石蜡为相变蓄热材料,单根集热管的蓄热量可达3.25 MJ;放热过程中,有效得热量为873.6 kJ,放热损耗率为0.602;在保温性能上,温降率达1.67℃/h,保温性能待进一步提高。     

基于场协同理论的重力式热管新设计

为了优化重力式热管内流场和温度场的协同性、改善其内部传热特性,基于场协同理论,根据重力式热管内部的实际几何尺寸及场协同角度等因素,在重力式热管内部设置一种带有锥度的螺旋翅片扰流结构。建立了带有内螺旋翅片的热管模型,圆管长度Lmodel=500 mm,管径D=20 mm,内螺旋翅片长度L2=100 mm,装配尺寸L1=200 mm,管内工质为水,通过计算确定螺旋翅片的螺旋锥角为12.33°,螺旋升角为25.91°。利用流体力学软件对管内的传热与阻力特性进行的数值模拟,结果表明:重力式热管径向传热性能得到改善,在Re=1 800时,热通量增加18.7%,沿程阻力损失hf增加24.88倍,阻力系数f增加23.33倍。     

太阳能热管的研制和应用

介绍了太阳能热管发展的社会背景和历史沿革、太阳能热管单管的工质选择和管壳结构、热管式真空集热管的结构特点及太阳能热管在热水器中的应用     

专利信息

新型热管式真空集热管本实用新型为一种新型热管式真空集热管，它由抽真空的双层玻璃管，管内的似圆柱状铜片或铝片圆，以及包裹的灌装有介质的两端封闭的铜管组成。其特征是：抽真空的双层玻璃管均为透明玻璃，铝片或铜片的表面敷有选择性吸收膜。铝片或铜片圆形状可以是闭环状，也可以是开口状。铝片或铜片圆与包裹的铜管之间焊有条状焊缝。本专利成本低，具有良好的传热效率，是现有热管式真空集热管的更新换代产品。（专利权人杨州市华扬太阳能热水器有限公司授权公告号CN２４３０６５５Y）两用太阳集热器本实用新型为一种两用太阳能…     

基于ANSYS技术的CPU热管式散热器换热规律实验研究与数值模拟

CPU的工作温度是判断CPU性能的一项重要参数,为克服解析计算求取CPU温度精确值的困难,利用ANSYS有限元软件对热管式散热器与普通翅片散热器进行了热特性分析,模拟计算出稳态温度场分布,以及不同功率下CPU中心点的换热特性。研究结果表明,在稳定状态时,热管式散热器较普通翅片散热器具有极强的热传导性能;在CPU高功率工作时,普通翅片散热器CPU温度超过85℃无法满足换热要求,而热管式散热器CPU温度低于75℃,完全达到换热效果;模拟计算值与实验值最大相差4．1℃,应用数值模拟的方法研究CPU热管式散热器换热特性是可行。     

半周加热下集热管内液态铅铋传热特性研究

建立液态铅铋合金在太阳能高温集热管内对流传热数值计算模型。采用Fluent软件,通过求解三维N-S方程及能量方程,研究半周加热半周绝热边界条件下集热管内液态铅铋合金的传热性能。研究结果表明:构建湍流普朗特数模型的方法可用于半周加热半周绝热下集热管内液态铅铋传热性能的数值模拟;液态铅铋的质量流量对换热性能的影响较大,热流密度大小对换热性能影响较小,绝热面努塞尔数Nu始终高于加热面;相比传统熔盐介质,液态铅铋传热性能更佳,在提高系统工作温度、降低集热管热量损失方面具有潜力。     

热管在太阳能热利用技术中的应用

作为一种高效传热元件，热管具有优良的特性，在许多领域已得到了广泛的应用。文章论述了热管技术在太阳集热器、太阳真空集热管以及其它太阳能热利用方面的应用和发展。     

桑普热管式真空太阳能集热管

热管式真空太阳能集热管是国家新能源工程技术研究中心和北京市科研中试基地的重点科研项目,由北京市太阳能研究所和德国道尼尔公司合作开发,具有90年代国际先进水平,也是我国首次成功地将热管