太阳能空气集热建筑模块的运行控制策略

该研究利用可调控的风机和风门,对两种类型集热模块的热输送过程进行了优化实验研究,系统探讨了在供热模式下空气循环方式、模块类型以及质量流率等因素对模块内部空气升温速度、供热量及集热效率等的影响,并提出集热模块运行控制的基本策略。同时通过对模块的简化计算模型进行理论分析,提出了集热模块的运行控制参数方程,为实现模块运行的优化控制提供理论依据。     

太阳能空气集热器(Ⅰ型)的数学模型研究

用数学模型化方法研究了太阳能空气集热器的集热传热性能,建立了基于二维假设下的流体流动和热量传递的稳定态数学模型,并用有限差分法进行数值求解,计算得到稳态下太阳能空气集热器的速度、温度分布图以及集热效率与空气流量、入口空气温度、入身太阳辐照度和表面盖板透过率的关系。结果表明,对Ｉ型太阳能空气集热器,集热效率随空气流量和表面盖板透过率的增加而增大,随入口空气温度和入射太阳辐照度的增大而减小。计算结果与     

集中供热热管太阳能集热系统

在原有平板集热器的基础上研制了一种与建筑结合的太阳能集中供热热管系统，并对策略热管的传热机理进行了分析，提出正常工况下该热管的集总参数模型，给出了热管的倾角范围。文中给出了该集热系统的理论预测和实验结果对比。热管太阳能集热器的理论模型以Duffie 和Beckman理论（1980）为基础，修改后用于能量传输。该文还给出了该集热器和传统的太阳能集热器的对比试验结果。热管太阳能集热器的瞬时效率在早上低于传统的太阳能集热器的，而当热管达到工作温度时，前者高于后者。     

黑色不锈钢太阳能集热板的研究

介绍黑色不锈钢工艺、性能及其用作太阳能集热板的特点。     

太阳能集热系统减反射涂层的研究

报道了用国产ＳＳ－１硅溶胶制备减反射涂层的方法。硼硅玻璃经减反射处理后反射率降低４．５％。讨论了影响涂层光学性能的因素。用该法制备的减反射膜光学性能优良，生产设备简单，原料价格便宜，适宜在平板和真空管集热器玻璃表面上大面积涂覆减反射膜。     

基于多参数空气源热泵辅助太阳能热水机组的控制系统

采用了空气源热泵辅助的太阳能热水机组,以解决单一太阳能热水系统受天气条件影响的问题。以PLC控制器为核心,综合考虑光照条件、环境温度、水箱水温、供水压力等多个参数条件,设计了基于多参数的空气源热泵辅助太阳能热水机组的自动控制系统,实现了以太阳能为主热源的热水机组全天候稳定热水供应,有效地节约了能源。     

一种热管平板太阳能集热装置的性能研究

为解决平板大阳能集热装置在冬季的防冻问题,设计建造了热管平板集热装置,并进行了实验测试.在实验中测量了系统的初末状态水温、流量、环境温度、辐照强度等数据.通过对数据的分析拟合出了系统效率与初始水温、环境温度以及辐照强度之间的经验公式,并且以该经验公式为依据对系统全年12个月典型晴天气象条件下的系统效率进行了模拟.结合实...     

太阳能蓄热空气罐供暖系统实验研究

菲涅尔透镜式太阳能集热器具有环保、经济和结构简单等优点。文章利用带有自动跟踪控制系统的小型菲涅尔透镜式太阳能蓄热空气罐对空气进行循环加热,通过观测太阳辐射强度、外界环境温度以及通风管出口温度的变化情况,分析太阳能蓄热空气罐供暖系统的各项性能。分析结果表明:太阳能蓄热空气罐供暖系统集热效率的最大值可以达到60%;通风管出口温度比环境温度约高出50℃。利用太阳能蓄热空气罐供暖系统在冬季进行供暖是可行的。     

太阳能空气集热建筑模块冬季热性能优化实验研究

以建筑集成的太阳能空气集热建筑模块为研究对象,利用与实际住宅等大的实验平台,针对不同的集热板形式和空气流动方式对集热建筑模块热性能的影响进行了实验研究。重点讨论了开孔平板型、开孔孔径大小以及设置空气间层分隔板等对改善集热建筑模块热性能的影响。实验结果表明,开孔平板型较实心平板型的热性能得到明显的改善,孔径优化后(孔径为5mm、孔间距为15mm)的热效率可提高30%以上;另外,设置空气间层分隔板相对于小孔径(d=5mm)而言,采用大孔径(d=10mm)时出风口升温效果更明显。     

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.     

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。     

蓄能型空气式太阳能集热器热效率研究

针对以水为传热介质真空管太阳能集热器存在的低温冻裂、过高温炸裂和使用间断性等问题,将太阳能集热器的真空管进行改进设计,并在其中设置相变蓄能棒,采用空气为传热介质,研制了一种新型空气式太阳能集热器。实验测试表明：在平均辐照强度为727 W/m2条件下,可延长供热3 h,并随着辐照强度增加供热时间延长;无相变材料的真空管太阳能集热器平均集热效率为36%,相变蓄能棒平均等效集热效率为60%,新型蓄能型空气式太阳能集热器综合集热效率为96%;与传统以水为介质的内插式真空管太阳能集热器平均集热效率为58%相比,该新型集热器集热效率有显著提高。     

倾斜TIM太阳能空气集热器的数值模拟

介绍了一种新颖透明隔热材料(TIM)的蜂窝,将该种TIM蜂窝应用于太阳能空气集热器可以起到较好的集热效果.根据简化的数学模型,作者利用FLUENT软件对集热器内部流场进行了数值模拟,指出了集热器较好的运行工况,并分析了该集热器的应用前景.     

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。     

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。     

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。     

入口脉动对太阳能空气集热器性能影响研究

提出将脉动流引入平板型太阳能空气集热器,通过增加壁面切应力延缓集热器内部积灰速率,提升其长期工作性能。采用数值模拟手段评估了集热器内部积灰对集热性能的影响,探讨了入口正弦型脉动流脉动参数对集热器流动和传热特性的影响。结果表明:在脉动周期内,集热效率基本不随时间变化,除了在0.5～2 Hz小范围低频脉动工况,集热效率均没有超过稳态流动时的集热效率,并且随着无因次振幅和脉动频率的增大,集热效率呈下降趋势;全压损失只随无因次振幅的增大而增加,当无因次振幅增大到1时,全压损失约增加40%左右;平均壁面切应力随无因次振幅和脉动频率的增大而显著增大,当无因次振幅为1,脉动频率为10 Hz时,平均壁面切应力较稳态时可增大132.4%,这将有利于延缓积灰速率并减小积灰厚度,对集热器长期工作性能提升起到积极作用。     

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。     

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。