蜂窝结构太阳能集热器的性能

一、引言我国的太阳能热利用较为普及的是各种型式的太阳能热水器系统,其中的关键组件是集热器。改善平板太阳能集热器性能的方法之一,是在集热板与透明盖板之间插置一蜂窝结构。这种蜂窝结构能有效地抑制集热板和透明盖板之间的自然对流换热和辐射换热,从而显著减小集热器的热损失,提高热效率。本文论述蜂窝结构平板太阳能集热器的性能分析和实验结果。     

带透明蜂窝的太阳空气加热器的实验研究(Ⅰ)--不同结构空气加热器的性能比较

该文报导了对多种带透明蜂窝的太阳空气加热器的实验研究工作.这些空气加热器的结构特点分别为:I型--透明蜂窝作为空气流道的一部分;Ⅱ型--透明蜂窝作为普通盏板使用;Ⅲ型--两级结构,前级为I型,后级为Ⅱ型.作为比照,也做了普通平板型空气加热器的实验.结果表明,I型太阳能空气加热器具有良好的热性能:空气质量流率为55kg/h,进出口平均温差为31℃时,其日平均热效率达64%.这种结构简单的新型太阳空气加热器在太阳能干燥及采暖等领域有很大的潜在应用价值.     

带透明蜂窝的太阳空气加热器的实验研究（I）——不同结构空气加热器的性能比较

该文报导了对多种带透明蜂窝的太阳空气加热器的实验研究工作。这些空气加热器的结构特点分别为：I型——透明蜂窝作为空气流道的一部分；Ⅱ型——透明蜂窝作为普通盖板使用；Ⅲ型——两级结构，前级为I型，后级为II型。作为比照，也做了普通平板型空气加热器的实验。结果表明，I型太阳能空气加热器具有良好的热性能：空气质量流率为55kg／h，进出口平均温差为31℃时，其日平均热效率达64％。这种结构简单的新型太阳空气加热器在太阳能干燥及采暖等领域有很大的潜在应用价值。     

蜂窝结构漫谈

六十年代开始,人们对蜂窝结构产生了很大的兴趣,这类课题的研究,至今仍然十分活跃。所谓蜂窝结构,是指放置在平板集热器的吸热面与透明复盖层之间的由大量小孔组成的蜂窝状物体。其作用是减弱吸热面向透明复盖层的辐射和对流传热。在太阳能利用中,最早提出采用蜂窝结构的是苏联的弗·温别尔格和勃·温别尔格。1929年,他们父子俩利用涂     

平行平板间有圆台形蜂窝板的不同组合体时自然对流传热的实验研究

报道了平行平板间装有圆台形蜂窝及其不同组合体时自然对流传热的实验研究工作，介绍了实验装置及实验方法，比较了有无蜂窝及蜂窝的不同组合方案对自然对流传热的影响。实验结果表明，采用本工作研究的蜂窝结构，可有效地抑制空气夹层的自然对流传热。     

平行板间有圆台形蜂窝板的不同组合体时自然对流传热的实...

报道了平行平板间装有圆台形蜂窝及其不同组合体时自然对流传热的实验工作，介绍了实验装置及实验方法，比较了有无蜂窝及蜂窝的不同组合方案对自然对流传的影响。实验结果表明，采用本工作研究的蜂窝结构，可有效地抑制空气夹层的自然对流传热。     

关于平板集热器的最佳间距和蜂窝结构热性能的实验研究

本文有二部分:1.用对比实验法进一步证实了具有最小对流热损失的太阳能平板集热器的最佳间距约为6厘米。2.用集总热容实验法分项研究了蜂窝器的各项热性能,包括抑制红外辐射、抑制对流、遮拦太阳光及热容影响等。对纸、玻璃、铝箔制的几种形状和不同结构的蜂窝器做了比较实验,发现铝箔类的蜂窝器有较高的综合性能。     

一种新型的平板太阳能集热器

平板太阳能集热器就是让太阳光通过透明盖板,照在吸热板上,使光能变为热能,通过与吸热板紧密接触的管道,把热量传给水. 平板太阳能集热器的主要缺点是自然对流热损和辐射热损失大,理想的平板太阳能集热器就是要抵制自然对流热损失,同时降低辐射热损失.     

真空管集热器

在平板集热器的吸热板与透明盖层之间的空气夹层中,空气对流的热损失是平板集热器热损失的主要部分。减少这部分热损失的最有效措施是将夹层中的空气抽去,形成真空。据此,人们研制成了真空管集热器。真空管集热器是由许多根璃璃集热管组成的。常见的璃璃真空集热管有三种,如图1所示。最简单的一种是将一个小平板型集热器放在抽成真空的圆柱形璃璃套管内就成了,见图1(a)。图(b)所示的真空     

蜂窝结构太阳能开水器

一般平板型太阳能热水器通常只能产生50℃左右的热水。能不能利用太阳能生产开水呢?当然能!目前国内研制和应用的真空管集热器及各种聚光式集热器(包括太阳灶),便是能将水加热到100℃以上的装置。然而这些集热器比平板型热水器的成本高得多,工艺也较复杂。浙江大学热工教研室太阳能热利用研究组经过几年的努力,研制出一种“蜂窝结构太阳能集热器”,并于1982年底通过了技术鉴定。这种集热器以一般平板太阳能热水器为基础,加上蜂窝结构而组成,共价格比一般平板型热水器只增加20%左右。它虽不聚光,但结构简单、运行方便。当水加热到100℃时,还有约25—30%的热效率。     

蜂窝型陶瓷蓄热体换热器的热动态特性实验研究

对高温空气燃烧技术中的关键设备——蜂窝型陶瓷蓄热体换热器的热动态特性进行了实验测试。结果表明:蜂窝型陶瓷蓄热体换热器的压力损失随着空气流速以及蓄热体长度的不同而变化,但总体上说,其压力损失并不大;四通换向阀的换向周期和蜂窝陶瓷蓄热体换热器的体积等是影响其温度效率和热回收率等热性能的重要因素。     

太阳能空气集热器中蜂窝结构的试验对比研究

介绍了一种用于建筑采暖的平板式集热器,针对平板式集热器中透明蜂窝结构抑制对流减少热损失的效应进行试验研究.通过对不同蜂窝盖板的集热器的空晒和抽气试验,发现小尺寸的蜂窝虽然能够抑制对流引起的热损失,但由于遮光和肋面热传导的增加又抵消了因抑制对流而带来的好处.在试验采用的几种蜂窝尺寸中,发现50 mm×50 mm×25 mm的蜂窝为较佳方案;对于相同高度(25 mm)、相同矩形截面(50 mm×25 mm)的蜂窝,在出口空气温度较低时,矩形截面水平放置(50 mm×25 mm)和垂直放置(25 mm×50 mm)给出相近的空气温度;但在出口空气温度较高时.则水平放置时的空气温度比垂直放置时高.     

复合蜂窝的空气夹层对热损影响的理论和实验研究

由空气夹层和透明蜂窝组成的复合透明蜂窝具有优异的隔热性能。就空气夹层厚度对复合透明蜂窝热损的影响作了理论分析和实验研究，证明空气夹层的存在可大幅度降低集热器的热损。由于空气夹层的两侧具有较大温差，故可使蜂窝的工作温度降低，这对延长蜂窝材料的使用寿命有利。     

平板型太阳能集热器的热损失分析

对平板型太阳能集热器的热损失进行理论分析,建立热损失的数学模型,由于平板型集热器的热损主要是顶部热损,所以本文对顶部热损进行详细的理论推导。通过迭代法对平板集热器顶部热损进行估算,并和Klein提出的热损系数经验公式进行验证,两种方法估算顶部热损的结果和变化规律一致,通过对比验证分析,得到了影响集热器效率的众多因素中的两因素——盖板层数和吸热板的热辐射性质对集热器顶部热损失的影响。     

百叶形和方形蜂窝结构抑制平板集热器热损失数值模拟

本文针对水平放置的平板型集热器中百叶形蜂窝和方形蜂窝热性能做了三维数值模拟,通过对比分析发现二者均能有效抑制对流,其中方形蜂窝优于百叶形蜂窝,但随着蜂窝高宽比的减小,两者之间的差别变得越来越小,同时发现,在蜂窝高度为60mm的条件下,当蜂窝孔径大于等于40mm后,百叶形蜂窝和方形蜂窝几乎失去了抑制对流的功效.     

利用瞬态法测量透明蜂窝构件的热损系数

介绍一种原理简单，易于实现且可迅速测量透明隔热材料热损系数的瞬态方法。利用该方法测量了由中国科学院上海硅酸盐硬件民和中国科学技术大会合作生产的透明蜂窝构件的热损系数，并对其放置位置（水平或垂直），透明蜂窝厚度（蜂窝孔径为定值）以及复合蜂窝底部空气层厚度等因素进行了探讨。     

蜂窝体蓄热室结构优化及软件开发

以蜂窝体蓄热室的结构优化为研究目标,模型采用的多目标优化以蜂窝蓄热体的温度效率和热回收率作为目标函数.,以空气流速,换向时间和蜂窝蓄热体的高度为优化变量,模型的计算采用线性加权法,对蜂窝体蓄热室的主要结构参数进行了优化设计,以保证气体在满足换热强度条件下,尽量减小阻力损失。并开发了蜂窝体蓄热室结构优化的软件。     

大孔径复合透明蜂窝结构中对流-辐射耦合传热的计算

在假定透明蜂窝壁面具有漫发射和漫反射性质的基础上对大孔径复合透明蜂窝中的对流、导热和辐射的耦合传热进行了分析,研究了吸热板的发射比、蜂窝孔的高宽比、宽度等参数对热系数的影响,并讨论了蜂窝孔内的自然对流情况。     

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...     

平板型太阳集热器热性能评价方法的研究

本文分析了风速对平板型太阳集热器顶部热损失系数的影响,导出了风速影响修正系数及经验公式。讨论了集热器基准瞬时效率方程和集热器名义能量收益概念,这两个概念有利于合理地评价平板型太阳集热器的热性能。