两种太阳能空气集热器性能比较研究

为了研究平板式太阳能空气集热器的集热效率,对不同形状吸热板的集热效率进行了动态测试.结果表明,使用穿孔吸热板的平板太阳能空气集热器的出风口温度和集热效率均明显高于使用无孔波纹吸热板的太阳能空气集热器.该集热器可增加对太阳辐射热能的吸收,加强吸热体和空气的对流换热.     

吸收太阳能的涂料

澳大利亚研制成功一种能有效吸收太阳能的多层涂料。该涂料的第一层是氧化硅制成的防阳光反射层；第二层是吸收阳光热量的金属陶瓷层；第三层是导热性良好的金属层。     

可与建筑一体化的太阳能集热构件研究

分析了真空管集热器的特点,指出了玻璃真空管集热器很难与建筑真正一体化;研究了平板式集热器的结构和吸收面材料,通过结构设计解决了平板式太阳能集热器与建筑一体化的问题,并通过工程试验检验了设计的效果.     

太阳能高效利用减反射技术研究进展

减反射技术是提高太阳能利用效率、促进太阳能应用发展的有效途径。但受各种减反射薄膜制备技术的限制,目前还难于达到最佳利用效果,因此减反射技术在太阳能领域的应用还有很大发展空间。文章综述了在太阳能利用领域所采用的各种减反射技术,如PVD、Sol-Gel和腐蚀等方法的性能、工艺特点和应用现状,指出现有的以1/4波长干涉原理为基础的减反射技术难于实现太阳能的高效利用的原因,总结分析了不同类型的减反射技术和性能特点,提出了梯度折射率减反射是实现超低反射率、超宽带减反射的最佳技术路线,通过总结PVD、等离子刻蚀、纳米组装、Sol-Gel及腐蚀法等各种减反射方法的制备技术特点,阐述了各种减反射技术制备梯度折射率膜层的可行性,展望了梯度折射率减反射技术在太阳能高效利用领域的发展前景。     

太阳能双功能集热器被动采暖模式的理论模拟和实验验证

针对一种太阳能空气-水双集热功能的平板式集热器开展研究。将集热器与具有蓄热特性的建筑南墙结合,建立实验平台,并构建了集热器被动采暖空气集热模式的瞬态理论模型。利用数值迭代方法对模型进行求解,并将计算结果与实验数据进行对比,对理论模型进行实验验证。结果表明,计算结果和实测数据结果吻合良好,模型可以准确模拟被动采暖模式下集热器、房间围护结构和空气的温度场以及温度随变化的变化情况。     

太阳能平板空气集热器长宽比的数值模拟研究

太阳能平板空气集热器的长宽比是影响集热效率的重要因素,研究集热器的长宽比可减少集热器的能源浪费,为提高集热器的集热效率提供理论依据。文章围绕太阳能的热利用以及太阳能平板式空气集热器的集热效率问题,基于长宽比不同的平板空气集热器,建立数学传热模型,并且采用Fluent软件分别对其出口温度以及集热效率进行模拟计算,对不同长宽比集热效率进行研究。结果表明:当流道截面风速恒定为0.24 m/s,集热器出口温度随着长宽比增加而上升,最高、最低温度分别为316.36、282.07 K;截面风速恒定时,集热效率随着长宽比增加而下降,最高、最低效率分别为47.65%、31.98%;集热器的得热量差随着集热器长宽比的增加呈现先上升后下降的趋势,最大、最小得热量差分别为47.9、28.24 W;太阳能平板空气集热器的最佳长宽比为3。     

V型孔板渗透式太阳能空气集热器结构设计与实验测试

通过改进集热板结构、优化空气流道,提出了一种V型孔板渗透式太阳能空气集热器。采用CFD模拟软件对V型孔板渗透式太阳能空气集热器内部的速度场与温度场进行模拟,并实验测试了V型孔板渗透式太阳能空气集热器的集热效率。结果表明:在风量为0.00513～0.08060 m~3/s条件下,2排孔有隔板的V型孔板渗透式太阳能空气集热器的瞬时集热效率比普通平板式太阳能空气集热器高3.73%～24.89%;在其他条件相同的情况下,有隔板与无隔板的集热器相比,集热效率可提高23.46%;集热板上的孔口排数对集热效率有一定影响,增加孔口排数不一定能提高集热效率。V型孔板渗透式太阳能空气集热器集热效率高,不同组合的开口模式适用不同的场合,具有良好的应用前景。     

太阳能常温热应用产品

中国空间技术研究院利用多年来积累的真空技术、表面真空镀膜技术,以及热传导技术等。近年来开发出具有国内先进水平的太阳能平板型集热器、U型真空管型集热器等太阳能常温热应用产品。该类产品可应用于家用太阳能热水系统（DHW）．更适合应用于大面积热水工程系统．如小区集中供热,宾馆、学校、医院等大量需要热水的场所．典型的应用还有游泳池的加热等。     

太阳能集热砖热吸收性能的分析

首先分析太阳能集热砖对太阳直射辐射、漫射辐射和反射辐射的吸收性能；然后根据测试数据绘出太阳能集热砖组成的集热墙的温度曲线，通过理论和实测证明太阳能集热砖的高吸热性能．     

可吸收所有光线的高效超材料

美国波士顿学院和杜克大学的科研人员研制出一种高效超材料（metamaterial）,能够吸收所有到达其表面的光线,达到光线完全吸收的科学标准。这种最新设计的超材料可以确保光线既不被反射,也不在其中传播,而是将光线完全吸收转换成热量。由于这种超材料成份可以分别吸收电磁波的电场和磁场,因而可以较高地吸收窄频范围的光线。     

测量材料热性能的紧凑型仪器

<正>在设计空间飞行器和航天设备时,了解材料对系统加热或冷却效率的影响及其在使用过程中的变化情况是非常重要的。光谱反射计可用来测量材料表面吸收、反射、发射和辐射热的性能。科学家通常使用积分球反射计来测量将在太空中应用的材料的表面性质。     

测量材料热牲能的紧凑型仪器

在设计空间飞行器和航天设备时．了解材料对系统加热或冷却效率的影响及其在使用过程中的变化情况是非常重要的。光谱反射计可用来测量材料表面吸收、反射、发射和辐射热的性能。     

真空管太阳集热器辅助除湿空调的实验研究

参考国家标准太阳能热水系统测试方法真空管太阳集热器辅助除湿空调系统进行了测试研究,该太阳能吸附除湿空调系统将太阳能热利用技术有机的结合在一起,改善了室内空气品质,达到了安全通风的目的.实验结果表明真空管集热器对于较高温度的空气吸热效率较高,太阳能辅助除湿空调适用于广州这类夏天高温高湿的地区.     

具有超吸水和光能转换功能的PET复合膜的制备及性能

为提高聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)复合膜的吸水性和光能转化功能,以PET薄膜为基材,通过涂覆法将具有较好吸水性能的羧甲基纤维素(CMC)和光能转换功能的有机稀土配合物引入到PET薄膜表面,得到了具有超吸水和光能转换功能的PET复合膜;采用光学显微镜、DSA100型全自动微观动态接触角测量仪、荧光光谱仪等测试手段对样品的组成结构和性能进行分析测试。结果表明:所制备的PET复合膜具有良好的吸水和防雾功能,当聚乙二醇(PEG)与聚乙烯醇(PVA)质量比为1∶1时,所制备的PET复合膜尽管只有2μm的功能层却可在1 s内将薄膜表面的水滴吸收且其吸水率可达27.87%;在60℃水蒸气环境下持续10 h以上,PET复合膜仍然保持透明状态无液滴附着。同时,在紫外灯照射下,PET复合膜的相对荧光强度可达1 715,呈现出亮丽的红光,展现出优异的光能转换功能,有利于植物的光合作用。     

太阳能粮食烘干设备的研究

本文主要介绍湖北省太阳能谷物烘干设备的研制过程,并对平板式太阳能烘干设备作了一定的剖析。这种设备具有结构简单,造价低廉和烘干费用省等特点。在阴雨天无阳光时,还可配合其它能源使用。太阳能平板集热器以空气为载热剂,采用特殊的结构设计,其集热效率较高。谷物烘干是以热力对流方方式进行。因此,集热器加热的空气温度一般在100℃以下,属于低温干燥,谷物烘干质量良好。干燥塔内谷物受热均匀,能充分利用热量、热耗率也低。文章最后提出了研制太阳能谷物烘干设备尚待进一步研究解决的问题。     

基于线性加权评价法的碟式斯特林机多目标优化

在考虑了集热器的热损失,斯特林热机的热阻、热漏和回热损失的基础上,建立了不可逆太阳能斯特林热机模型。讨论了温度比、吸热温度等参数对整个系统无量纲功率和总?效率的影响,通过线性加权评价函数方法对系统的无量纲功率和总?效率进行多目标优化。研究得出:线性加权评价法求得的最佳温比的数值范围为x_2opt＜x＜x_1opt其可使功率与总?效率达到最佳折中;通过使太阳能斯特林热机达到最佳吸热温度T_H,增大聚光比C和回热器效率ε_R,减小集热器的对换系数h和导热桥损系数k₀,可提高太阳能斯特林热机的无量纲功率与总?效率。     

塔式电站吸热器开口处热功率的计算

针对塔式太阳能热发电系统中太阳能自定日镜反射至吸热器开口处的能量利用情况,通过数值模拟,对北纬40°设计条件下吸热器开口处的热功率进行计算,并对其影响因素进行了分析。研究结果表明,可通过最近一排定日镜和当地定日镜利用效率大小来限定定日镜场的布置范围,并对定日镜进行合理地摆放,以更有效地聚集太阳辐射能。吸热器开口处所能获得热功率大小与接收塔光学高度、吸热器开口倾斜角度以及吸热器开口尺寸等因素有关,其中,吸热器开口尺寸对于吸热器开口处热功率的影响最大。在当地太阳辐射资源一定的情况下,要想在吸热器开口处获得较大热功率,需优先考虑增大吸热器开口尺寸,同时优化选取其他参数。     

基于光学Tamm态的广角度完美吸收

基于光学Tamm态设计了一个金属-DBR结构,利用传输矩阵理论,通过光子带隙中的反射谱dip位置来确定光学Tamm态（OTS）的本征波长,并进而研究了OTS的有关特征。在金属-DBR结构的界面处,存在着TE、TM模式的两种光学Tamm态,且可以用一般电磁波入射来激发。金属层厚度对OTS的本征波长及其相应的吸收率影响较大。随着金属层厚度的增加,OTS的本征波长将出现蓝移现象,即波长变短,最后逐渐趋近于一个稳定值,而结构对OTS的吸收率则出现一个峰值效应。当金属Ag层的厚度为39nm时,结构对OTS的吸收率接近于1,即完美吸收。进一步的研究表明,这一结构参数的金属-DBR结构,可以实现广角度的完美吸收。     

铝合金表面油胺/微弧氧化复合膜层的耐磨性

为提高铝合金表面耐磨性能,采用微弧氧化(MAO)技术在硅酸盐电解液中对2024铝合金进行表面处理,制备微弧氧化陶瓷层;然后通过浸泡法在陶瓷层表面覆盖一层油性涂层,形成复合膜层,以期提高铝合金表面耐磨性能。利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分别观察复合膜层的表面形貌及物相组成;利用原子力显微镜AFM测试复合膜层的表面粗糙度;利用摩擦磨损试验仪分析复合膜层的摩擦系数。在SEM的观察下复合膜层比微弧氧化陶瓷层更为平整。另外,AFM的结果显示复合膜层的表面粗糙度比微弧氧化陶瓷层降低了73%左右;摩擦磨损检测显示复合膜层的摩擦系数在0.1左右,波动幅度较小,而微弧氧化陶瓷层和铝合金的摩擦系数达0.4左右,波动幅度较大。     

新材料与新工艺

正中国科学院成功研制陶瓷太阳能吸热膜制备技术中国科学院兰州化学物理研究所的研究人员采用2种以上半导体尖晶石型过渡金属氧化物,通过溶胶凝胶法将溶胶液浸涂或辊涂在金属基材上,在催化剂作用下快速烧结,成功制备出了具有明显尖晶石结构的耐高温陶瓷纳米吸热膜,实现了理论和工艺技术上的重大突破。试验结果表明,该吸热膜的晶化温度降低至460℃左右、晶化时间缩短到10min以内,这使得工业化制备尖晶石型陶瓷太阳能吸热膜成为可能。在该吸热膜上加覆1层干涉型纳米减反射层,可