太阳能热水器传热传质和强化传热研究

在低温太阳能光热光伏联合应用试验台的基础上,结合GB/T 17049—2005,利用Gambit、Ansys Fluent和Tecplot软件,对全玻璃真空管太阳能热水器进行传热传质和强化传热分析。结果表明:所建立的二维数值计算模型,能准确反映同一条件下,全玻璃真空管太阳能热水器的变化趋势;在数值模拟基础上,确定了单面受热时的最佳安装角度为51°,加装反光板类似双面受热的最佳安装角度为38°;在粗略估算和细化分析的基础上,确定了不同真空管结构的最佳导流板长度及安装位置;通过实验和数值模拟,确定了58mm×1 800mm为优化的全玻璃真空管结构。     

波纹式全玻璃真空管太阳能热水器的性能特性

波纹式全玻璃真空管是一种用于太阳能热水器的新型真空集热管,对比普通式全玻璃真空管,研究两种不同的真空集热管太阳能热水器的性能,以及不同放置方向对其效率的影响。结果表明:波纹式全玻璃真空管太阳能热水器在东西方向放置时效率可达48.6%,南北放置时效率可达55.6%;其集热性能优于普通式全玻璃真空管太阳能热水器,热效率高出5.2%~8.1%;在相同条件下,无论是普通式还是波纹式全玻璃真空管太阳能热水器,南北方向放置时的集热性能优于东西方向放置,热效率均高出5.8%~7.2%。     

海达克的黑铬情缘

中国现为世界太阳能热水器第一生产大国,目前全玻璃真空管太阳能热水器仍然占据中国太阳能热水器市场的大部江山,但中国太阳能热水器真正实现产业化却是从平板太阳能热水器开始的。在90年代末,由于全玻璃真空管太阳能热水器符合中国国情,契合中国消费者需求,得以在中国大规模推广,从此一度占据市场主流的平板太阳能集热器、热水器开始走下坡路,市场份额逐年下降,其技术进步也出现停滞不前的局面。自2000年以后,平板集热器为核心部件的太阳能系统逐渐淡出了人们的视线。     

太阳能热水器的使用技巧及常见故障排除

近几年 ,太阳能热水器以其安全、经济、适用、无污染 ,逐渐被城乡居民所接受。随着太阳能热水器用户的逐年增多 ,由此而引发的问题也逐年增多 ,如果能充分认识太阳能热水器运行规律 ,正确地操作、使用 ,不仅可以大大延长其使用寿命 ,而且可以起到事半功倍的效果。下面简要介绍几种全玻璃真空管太阳能热水器的使用技巧和常见故障排除。一、使用技巧1、科学地安排上水时间和上水量全玻璃真空管式太阳能热水器忌空晒后上水 ,否则容易造成真空管暴裂。福建地区最佳的上水时间为早上七点钟之前 ,经过一夜的冷却和散热 ,此时真空管内壁温度最低 ,…     

如何选购全玻璃真空管太阳能热水器

全玻璃真空管太阳能热水器具有高效、节能。无污染、安全可靠、使用方便等特点，一年四季均能使用，越来越受到广大消费者的青睐。同时，广大用户也迫切需要了解如何选择和鉴别全玻璃真空管太阳能热水器的知识。为此，本文将有关玻璃真空管太阳能热水器的结构、选材等质量问题作一介绍。1外观质量及加工工艺鉴别太阳能热水器主要由保温水箱、支架、反射板和真空管组成，要求整体美观、外形轮廓流畅。支架应有足够的刚度和稳定性，支架与其它部分连接牢固。支架焊接处焊缝平整无夹渣；水箱外壳圆整、平滑、无划伤；端盖与水箱外壳连接处无明…     

真空玻璃盖板热管平板式太阳能热水器的研制

介绍了研究成功的采用真空玻璃盖板的热管平板式太阳能热水器,测试了其性能,并与全玻璃真空管太阳能热水器和蜂窝热管太阳能热水器进行了比较。实测得到,真空玻璃盖板热管平板式热水器的日平均效率比后两分别大13．3％和6．5％,平均热损系数比后两分别小52．5％和21．5％。真空玻璃盖板平板式太阳能热水器性能优越,有很好的应用前景。     

带内集管的分体式太阳能热水器及其实验研究

为了实现太阳能热水器和建筑的结合,设计了一种分体式全玻璃真空管太阳能热水器。它由集热器、室内储水箱、上升管和下降管组成,其集热器的每根真空管内有一个分水管,分水管通过集箱内的集管与下降管相连。与已有的太阳能热水器相比,其分水管把真空管内的冷、热水流道分开,减少了冷热水流相互干扰,提高了热水器效率,同时实现了分体式太阳能热水器系统的自然循环。实验表明,带内集管的分体式太阳能热水器比不带内集管的分体式太阳能热水器有更高的效率。     

平板太阳能集热器如何从受冷遇迈向发展

20世纪80年代曾占我国太阳能热水器统治地位的平板太阳能集热器、热水器在近十多年内,已逐渐被全玻璃真空管太阳能热水器替代。市场份额逐年下降,现已降至15%左右。然而同期国外太阳能集热器市场     

无边界创新，驱动产业与企业健康崛起

众所周知，太阳能热水器行业是在清华大学殷志强教授发明“铝-氮-铝”太阳能选择性涂层并实现全玻璃真空太阳能集热管产业化以后，也就是二十世纪九十年代中后期，才开始在我国得到了较快的发展。全玻璃真空管太阳能热水器凭借其节能、环保和经济性等优点迅速得到了广大消费者的认可，行业产销规模逐步扩大。     

具有内插管的真空管太阳能热水器性能研究

为了提高真空管集热管效率,在相同环境下,对未插内管和插有内管的玻璃真空管太阳能热水器进行了三维数值模拟。分析表明,通过在真空管中插入内管可以改善真空管内冷热水的流动和换热,提高真空管集热器的效率。对插入不同长度内插管的三组实验做了比较,结果表明,应合理选择内插管的长度。     

全玻璃真空管太阳热水器数值模拟研究

基于FLUENT软件及TECPLOT软件,通过对均匀加热条件下的全玻璃真空管太阳热水器内流场及温度场的数值模拟,研究了热水器的对流换热与传质过程;分析了集热管倾角、真空管双面受热对热水器内流场及温度场的影响和真空管与水箱连接处、垂直等温面上的流体速度、温度分布。结果表明,在真空管与水箱连接处出现随机的涡流和真空管内出现分段的小环流,对传热传质过程不利,特别是对于带反射板的双面受热的集热器,应采取措施确保管内对流换热流动的有序性。建议加装导流板,并初步探讨了导流板的长度,确立了最佳板长模拟结构,为后续的理论研究与试验打下基础。     

全玻璃真空管空气集热器管内流动与换热的数值模拟

目前,对于太阳能集热器的数值模拟大多是基于一维、非稳态的简化模型之上。该文采用三维数学及物理模型对插管提热系统的流动与换热情况进行了数值模拟。并对模拟结果进行了实验验证。     

Water-in-glass evacuated tube solar water heaters

Evacuated tube solar collectors have better performance than flat-plate solar collectors, in particular for high temperature operations. A number of heat extraction methods from all-glass evacuated tubes have been developed and the water-in-glass concept has been found to be the most successful due to its simplicity and low manufacturing cost. In this paper, the performance of a water-in-glass evacuated tube solar pre-heater is investigated using the International Standard test method ISO 9459-2 for a range of locations. Factors influencing the operation of water-in-glass collector tubes are discussed and a numerical study of water circulation through long single-ended thermosyphon tubes is presented. Preliminary numerical simulations have shown the existence of inactive region near the sealed end of the tube which might influence the performance of the collector.     

简化CPC式全真空玻璃集热管太阳能高温空气集热器的传热模型研究

对一种新型简化CPC(非追踪式复合抛物线聚光板)式全真空玻璃集热管太阳能高温空气集热系统的传热过程进行了理论分析和数值模拟计算,通过实验数据对该传热模型进行了验证分析。该系统由多个集热单元组成,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U形铜管。流动空气在各级U形铜管内被逐级加热。计算研究表明:系统空气最大出口温度可达到200℃,系统平均集热效率达到0.3以上,整个系统表现了良好的高温集热特性。同时,计算也表明当系统工质流量增加时,只要系统增加更多的集热管以增加系统总功率即可满足工质温度达到200℃的设计要求。研究提出的新型简化CPC式全真空玻璃集热管太阳能高温空气集热系统是一种有工业实用前途的太阳能集热器;研究提出的传热模型模拟效果也可以满足一般性工程计算需求。     

带有内插棒的全玻璃真空管太阳热水器的实验研究

对一种带有内插棒的全真空集热管和由其构成的热水器进行了实验研究。结果表明，该管热容小、启动快、传热和流动性好，热水器的热效率和水利用率较高，防冻抗冻性能优良。     

全玻璃真空太阳集热管光—热性能

从能量平衡议程导出全玻璃真空太阳集热管的3个光－热性能参数,即热损系数UTL、闷晒太阳曝辐量H和空晒性能参数Y与真空热管理的罩管玻璃的太阳透射比τ、选择性吸收表面的太阳吸收比a、发射比ε、和集热管内的气体压强p,太阳辐照度、环境温度和真空太阳集热管的几何尺寸等函数关系。理论计算的真空太阳集热管的3个热性能参数与实验的结果比较一致。上述全玻璃真空太阳集热管的光－热性能参数已经被国家标准《全玻璃真空太阳集热管》（GB／T17049－1997）采用。     

Experimental investigation on thermal performance of thermosyphon flat-plate solar water heater with a mantle heat exchanger

The thermal performance of thermosyphon flat-plate solar water heater with a mantle heat exchanger was investigated to show its applicability in China. The effect on the performance of the collector of using a heat exchanger between the collector and the tank was analyzed. A “heat exchanger penalty factor” for the system was determined and energy balance equation in the system was presented. Outdoor tests of thermal performance of the thermosyphon flat-plate solar water heater with a mantle heat exchanger were taken in Kunming, China. Experimental results show that mean daily efficiency of the thermosyphon flat plate solar water heater with a mantle heat exchanger with 10 mm gap can reach up to 50%, which is lower than that of a thermosyphon flat-plate solar water heater without heat exchanger, but higher than that of a all-glass evacuated tubular solar water heater.