太阳常数的计算

为了讨论日——地距离与到达地球大气上界的太阳辐射強度的关系,我们先讨论一个特殊位置上的太阳辐射强度,它是计算投射到地面上的太阳辐射强度的依据。即:在日——地平均距离时地球大气层上界,且与太阳光线垂直的表面上,单位面积,单位时间内的太阳辐射能能量,称为太阳常数。通常太阳常数通     

测定太阳吸收率的简易方法

在太阳能热利用中,为了要了解集热器性能或进行集热器的设计计算,都需要知道集热器吸收板表面的太阳吸收率。但是,由于表面吸收率并不是一个不变的物理量,它往往同表面制作工艺及使用情况有关。所以表面吸收率的大小,通常需要测定,不能采用手册或参考文献上列出的数据。本文介绍一种简     

浅谈热管式真空管磁控溅射涂层及其质量控制

一引言 在太阳能热利用中,关键是将太阳的辐射能转换成热能,实现这种转换的器件称为太阳能集热器.为了提高太阳能集热器的效率,有效的方法是在保持最大限度采集太阳能的同时尽可能减小对流和辐射热损.采用优质选择性吸收涂层材料可以满足上述要求.目前,我国应用于太阳热水器的吸收涂层主要有磁控溅射涂层、选择性阳极化涂层、选择性涂料及黑板漆等.磁控溅射涂层主要用于热管式真空管太阳热水器.本文仅对热管式真空管的磁控溅射涂层质量控制管理进行分析.     

太阳能词汇

8.集热器部件和相关量 Collector components and related quantities8.1 吸热体 absorber 太阳集热器内吸收辐射能并将这能量以热量形式传输给流体(传热流体)的部件8.2 吸热板absorber plate 基本上为平板形状的吸热体8.3 接收器receiver 聚光集热器中最终接收太阳辐射的部件,它由透过辐射的任何附加玻璃窗及吸热体组成     

全玻璃真空太阳集热器反射器材料及性能

全玻璃真空管太阳集热器所使用的反射器材料分为两种：漫反射和镜反射材料。 在光学中,反射分为三种,即镜反射、漫反射和一般反射 (包括镜反射和漫反射 )。如图 1所示。 前两种是在理想状态下才有的反射,一般材料的反射很难有全部是镜反射或全部是漫反射的,只能是以漫反射为主或以镜反射为主的反射材料,其表面简称漫反射表面或镜反射表面。 不同类型的反射材料,应用于不同的使用条件。例如太阳灶,它的反射板要求有很高的聚光能力,因此它的反射器就需要使用以镜反射为主的高反射材料制成。对于全玻璃真空管太阳集热器,用漫反射材料作反射器比较经济,也有用镜反射材料作反射器的。 一全玻璃真空管太阳集热器用的漫反射器 真空集热管的吸收表面呈圆柱形,即背向太阳的表面也有吸收涂层 (这与平板集热器有本质区别 ),怎样才能充分利用背向太阳部分的吸收涂层呢 ?基于这种考虑,就有了真空集热管背部的反射板。首先看一下真空集热管及反射板与光线之间的关系 (以正午时太阳垂直入射为例 ),如图 2所示。 如图 2(a)所示,在光线垂直入射时,如果选择的反射板是以镜反射为主的反射材料,那么,大多数光线会沿入射方向返回,不能被集热管上背向太阳的吸收涂层吸收,浪费了这部分能量;而如图 2(b)中所示,如果是以漫反射为主的反射材料作为真空集热管背面的反射板,那么通过漫射作用,就会有大部分光线到达集热管背向太阳的一面,充分利用了真空集热管为圆柱形吸收表面的优势,从而达到减少真空集热管用量,降低成本的目的。通过计算,集热管的前部与背部接收辐射能的比值为 2 3∶ 1,即集热管前部接收 70％总接收到的辐射,而集热管背部接收 30％总接收到的辐射。 由以上的分析可以看出,真空管太阳热水器是应该有反射背板的。但到底选什么样的材料作为反射板,还要考虑多种因素,如反射材料的光学性能、化学稳定性、强度及价格等。光学性能主要指反射材料的反射比,作为真空集热管太阳热水器反射材料,首先要求有高的太阳反射比,同时又有较高的漫反射比。化学稳定性主要是耐酸、碱腐蚀能力。强度是指抗大风能力。下面就介绍几种常用反射材料的光学性能及化学稳定性。     

太阳能集热器

太阳能集热器的定义是：吸收太阳辐射并将产生的热能传递到传热介质的装置。这短短的定义却包含了丰富的含义：太阳能集热器是一种装置;太阳能集热器可以吸收太阳辐射;太阳能能集热器可以产生热能;太阳能集热器可以将热能传递到传热介质。     

普通平板玻璃的太阳透过率

平板玻璃具有良好的透光性,它在太阳能装置中应用十分广泛。通常,人们用太阳透过率这个物理量来描述玻璃的透光性能。其大小等于透过玻璃的太阳辐射能沉密度与投射在玻璃上的太阳辐射能流密度的比值。测定玻璃太阳透过率的方法很多。简单的可借助一块直射辐射表,在阳光下分别读出透过玻璃和不透过玻璃两种条件下的测量值,即可算得该玻璃的太阳透过率。但是,由于到达地面的太阳辐射能流密度受     

储热式真空管集热器入射角修正系数的研究

在实验测定吸热板表面相对太阳辐射度和涂层太阳吸收比的基础上,分析研究了圆柱形吸热体具有圆形和半圆形吸收涂层的真空管集热器,在不同管中心距下的入射角修正系数随光线入射角变化的规律。指出对于真空管集热器而言,其入射角修正系数同时取决于入射角度和入射方位角,并给出入射角修正系数的解析式,为进一步研究全日入射角修正系数提供依据。     

太阳能集热器

太阳能集热器是指吸收太阳辐射并将产生的热能传递到传热介质的装置。这短短的定义却包含了丰富的含义：a）太阳能集热器是1种装置;b）太阳能集热器可以吸收太阳辐射;c）太阳能能集热器可以产生热能;d）太阳能集热器可以将热能传递到传热介质。     

多功能太阳能采暖集热器研究

本研究设计了一种可转换冬季与夏季功能的太阳空气集热器,该集热器的集热板为一组叶片,叶片由传动装置联接在一起,吸热板叶片可以转动,并且能够跟踪太阳能运行,最大限度吸收太阳辐射。吸热板背面涂以热反射涂层,夏季叶片翻转180,°反射红外辐射隔热降温。文章分析了影响太阳空气集热器的瞬时集热效率的各种因素,并对其热性能进行了试验。     

溅射太阳能选择性吸收涂层

溅射太阳能选择性吸收涂层,应用于太阳能集热器。它是采用单个圆柱(或平板)铝阴极,于氩气中溅射铝膜为底层,先后于氩-氮(或氩-一氧化碳)混合气体与纯氮(纯一氧化碳)中反应溅射成份渐变的铝-氮(或铝-碳-氧)复合吸收材料。涂层的太阳吸收率α     

玻璃真空管集热器

玻璃真空管集热器是一种新型太阳能集热器。它由真空集热管,漫反射板、连接头及保温套等构成。本文介绍的是清华大学研制成功的一种玻璃真空管集热器。图1和图2是其结构示意图和外貌照片。真空集热管是这种集热器的核心元件(图3)。它的玻璃管采用95号高硅硼玻璃材料制成,长度为1.2米,外径为5.3厘米。在吸收管外表面上化学沉铜并电镀双层黑镍选择性涂层,这种涂层的太阳光谱吸收率高,法向红外发射率低,大大减少了辐射热损失。这种集热管经适宜的排气工艺及使用钡-钛蒸散式消气剂后,外圆管与吸收管夹层的压强P<5×10~(-5)毫米汞柱,而在此压强下气体导热系数仅为大气下的1％,因此通过气体导热、     

探讨太阳能热利用发展

一回顾 1955年,在美国召开的国际太阳能会议上第一次提出太阳选择性吸收涂层概念与实践,展出了平板太阳(能)集热器,被视为世界太阳能热利用的开端(见图1).此后,随着太阳能热利用的发展,太阳集热器逐步发展为平板型、真空管型两大类,而真空管型又主要包括全玻璃与金属-玻璃两种.     

金属吸热体真空管集热器的种类、特点及现状

金属吸热体真空管集热器的种类、特点及现状何梓年真空管太阳集热器是在平板型太阳集热器基础上发展起来的新型太阳能集热装置。构成这种集热器的核心部件是真空管，它主要由内部的吸热体和外层的玻璃管所组成。吸热体表面通过各种方式沉积有光谱选择性吸收涂层。由于吸热...     

太阳墙干燥技术在农业生产中的应用

一太阳墙技术 太阳墙技术是以"太阳墙板"为载体,利用太阳能进行光热转换的太阳能热利用技术."太阳墙板"是一种在钢板或铝板表面镀一层热转换效率达80%以上的选择性吸收涂层,并经过特殊加工处理制成,能最大限度地将太阳能转换为热能.太阳墙属于太阳能空气集热器的一种.     

太阳能资源的优缺点

太阳能资源不仅包括直接投射到地球表面上的太阳辐射能,而且包括象水力能、风能、海洋能、潮汐能等间接的太阳能资源,还包括绿色植物的光合作用所固定下来的生物质能。现在广泛使用的煤炭、石油、天然气等,也都是在远古时代由太阳能转换而来的。太阳能资源的优点:1.数量巨大——每年到达地球表面的太阳辐射能约为130万亿吨标准煤,即约为目前全世界年消费各种能量总和的2×10~4倍。2.时间长久——据估计,太阳象目前这样向外辐射能量,至少能维持数十亿年,对于人类存在的年代来说,确     

吸热板参数对平板太阳集热器热性能的影响

建立单层盖板平板太阳集热器的一维稳态数学模型,用Visual Basic语言编写程序模拟研究吸热板各参数对平板太阳集热器热性能的影响。在综合考虑集热器效率因子与金属消耗量的基础上,设集热器总热损失系数为变量,对铜铝复合平板太阳集热器的吸热板厚度与管间距进行了优化。研究表明,用导热系数大的铜板代替铝板的优势并不明显;吸热板厚度在0.3 mm以上增加时,平板太阳集热器热性能的提升很小;随着管间距的增加,平板太阳集热器性能下降;吸热板涂层的改进对于平板太阳集热器热性能的提高至关重要;排管内/外径、盖板透过率、涂层吸收率分别为0.0108/0.012 m、0.916、0.89时,在全年运行的平均工况下,保证集热器效率因子为0.9,优化得到吸热板厚度、管间距分别为0.25 mm、11 cm时,金属材料消耗量最小,为2.27 kg/m2。     

冷辐射板吸收太阳辐射的特性研究

为计算辐射空调系统中冷辐射板吸收太阳辐射能的大小及比例,在分析室内太阳光线传播的基础上,提出采用一种线性方程的方法.结果表明,以本文房间为例,冷辐射板吸收的太阳辐射能的大小以及比例在夏至日表现为正午最小,冷辐射板所吸收的太阳辐射能理论上最大能达到32 W/m2,吸收系数在0.13～0.28之间变化.冷辐射板所吸收的太阳...     

太阳能集热器分类

正太阳能集热器可以用多种方法进行分类,例如:按传热工质的类型,按进入采光口的太阳辐射是否改变方向;按是否跟踪太阳,按是否有真空空间;按工作温度范围等。按集热器的传热工程类型,可分为液体集热器、空气集热器两大类型。按进入采光口的太阳辐射是否改变方向分类,可分为聚光集热器、非聚光型集热器两大类型。聚光型集热器是利     

广义太阳能和狭义太阳能

通常所谓的太阳能资源,不仅包括直接投射到地球表面上的太阳辐射能,而且还包括像水能、风能和海洋能等间接的太阳能资源,以及包括通过绿色植物的光合作用所固定下来的能量(生物质能)。即使是现在广泛开采并使用的石油、天然气和煤炭等矿物燃料,也都是古老的太阳能资源的产物,那是由千百万年前动植物所吸收的太阳辐射能,经过长时期的沉积转换而成的。水能是由水位的高度差所形成的,因为受到太阳辐射的结果,地球表面(包括海洋)上的水分被加热而蒸发,形成雨云在高山地区降水后,由于“水往低处流”,就成为水能的主要来源。目前,世界上工业发达国…