真空管太阳能空气集热系统阻力特性实验研究

通过理论分析明确了真空管太阳能空气集热系统中集热器、管道以及局部构件阻力影响因素,进而利用实验手段,研究了不同太阳辐射强度、集热工质温度,质量流量作用下,真空管太阳能空气集热器、输配管道及弯头阻力变化规律,结果表明,稳定状态下,空气集热器压降随太阳辐射强度增大呈正向增大趋势,集热器阻抗系数与压降有相似变化趋势;而管道当...     

太阳能集热器及其适用性浅析

对目前常用的平板型、全玻璃真空管及热管式真空管等太阳能集热器的优缺点进行了介绍,并对各种太阳能集热器进行了综合评价,对其在太阳能热水供应、太阳能采暖和太阳能空调系统中的适用性进行了分析,为太阳能集热器的选择提供了参考.     

几种太阳能集热器的性能计算和比较

为了便于重庆市利用太阳能制冷空调系统的太阳能集热器的选择，本文对多种集热器；平板集热器、ＣＰＣ平板集热器、真空管集热器、ＣＰＣ真空管集热器和ＣＰＣ真空管热管集热器的性能进行计算、分析和比较，并提出了它们各自的特点及其适应范围。     

严寒地区真空管集热器夜间热损失实验

为验证真空管集热器的真空保温性能及夜间防冻效果,通过实验对夜间静止工况下集热器内液体温度、集热器夜间散热量及平均热损失系数进行实测和计算,分析真空管集热器夜间热损失特性及其变化规律.结果表明:集热器内夜间最低温度一般位于8~25℃,夜间温降速率为0.7~1.3℃/h,夜间总散热量为1 800~4 700 k J;测试期间平均热损失系数为0.427 W/(m~2·K).集热器夜间热损失特性分析以及最低温度变化能够有效地表明集热器本身的保温性能,为严寒地区集热器和集热环路防冻提供依据和支持.     

蓄能型振荡热管太阳能集热器性能研究

本文设计了一种蓄能型振荡热管太阳能集热器,将其应用在蓄能型振荡热管太阳能热泵系统中,实现太阳能分季节全天候利用,提高能源利用率.使用Gambit软件建立蓄能型振荡热管太阳能集热器的三维模型,并利用Fluent软件对蓄能型振荡热管太阳能集热器中相变材料的蓄热过程进行了模拟研究,得到不同集热器结构参数、集热器内蓄能材料、太阳辐射强度、外界换热条件等对其温度场、液化率等的影响.根据模拟结果,振荡热管间距选17 mm,真空管后增设金属反射板,集热管内采用复合相变材料,夏季利用高温相变材料蓄热直接加热热水,冬季利用低温相变材料给热泵蒸发器供热,从而提高系统整体性能.     

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.     

内插热管式太阳能集热器内相变材料的蓄热/释热特性研究

提出一种蓄能型内插热管式太阳能集热器,在太阳能真空管和振荡热管蒸发段之间充灌相变材料,提高集热器的瞬时集热效率. 利用Gambit软件建立内插热管式太阳能集热器的三维模型,基于FLUENT软件的凝固/熔化模型,以癸酸(CA)为相变材料进行模拟研究,采用Boussinesq近似法对比分析了考虑浮升力前后的真空管内温度场分布、液化率、不同测点的温度曲线的变化,探究了浮升力对集热器内蓄热/释热过程换热规律的影响. 结果表明,相变材料熔化过程中浮升力起着至关重要的作用,使得真空管内顶部的升温速度快于底部. 而凝固过程中浮升力的影响可以忽略不计. 蓄热过程中集热器内相变材料在轴向上的传热方式,固态显热和相变蓄热阶段以导热为主,液态显热蓄热时以对流传热为主,而在径向上始终以导热为主.     

不同积尘形态下平板集热器换热性能试验研究

对平板型太阳能集热器表面积尘进行测试,分析了积尘对其系统性能的影响.研究表明,在同等外界条件下,以集热器表面积尘量11.58g·m-2为例,系统得热量显著下降,集热效率下降了17.40%.通过试验测试,分析了松散和粘结两种积尘状态下不同积尘量对系统集热性能的影响.在具有相同积尘量的条件下,粘结状态积尘对集热性能的影响高于松散状态积尘.在积尘初期系统集热效率下降速度较快,而后逐渐变缓.该研究对太阳能集热器积尘进行定期清洁、提高换热效率具有参考意义.     

水源热泵辅助太阳能供暖

采用热管作为集热器的水源热泵式太阳能供暖系统。分析了热管式真空集热管性能,指出太阳能保证率是确定最佳集热面积的关键问题,以实际工程为例进行了经济性分析。     

一体化太阳能热泵热水器运行特性的实验研究

介绍并研究了一种新型集热／蓄能／蒸发一体化太阳能热泵热水器系统（SHPWHICSE）．该装置将真空管集热器、蓄能容器和蒸发器集于一体,通过相变潜热吸收并储存大量太阳能．根据相变材料（石蜡）在吸、放热过程中温度的变化计算蓄热量,确定相变材料中储存的热量能够满足系统热负荷．定义了一体化太阳能热泵系统的得热效率,并和直膨式太...     

瓦型集热器综述

对国内和国际上关于瓦型太阳能集热器和太阳能集热瓦的研究进行了大量的文献调研工作,本文将对瓦型集热器和太阳能集热瓦作一个综述性的介绍.在文献调研的基础上,针对黄山地区徽派建筑的风格特点,设计出一种与徽派建筑相匹配的新型瓦型太阳能双效集热器和一种有利于标准化建设的太阳能集热屋顶,实现太阳能集热装置与徽派建筑一体化的目的.     

热二极管在太阳能热水器中的应用研究

介绍了各种类型的太阳能热水器研究状况及太阳能热水器的建筑一体化．提出了集太阳能集热、储能和提热为一体的热二极管太阳能集热器概念．同时对热二极管传热特性进行了基础性实验研究,并得出相关结论．     

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。     

增效盖板对平板集热器热性能的影响研究

针对目前平板太阳能集热器集热效率低等缺点,本文以平板集热器为研究对象,搭建了有无增效盖板的两组集热器性能测试平台,盖板与相应集热器最佳夹角固定为120°,每组集热器采用四块集热板串联,集热面积为7.76 m2.实验分别对两组集热器的瞬时效率和日平均效率进行测试,进而对增效盖板的作用进行实验分析.结果表明增效盖板可以使集热器瞬时效率提升9%左右,日平均效率可以提高7.3%,同时增效盖板结构简单,价格低廉,具有明显的经济效益.     

用于槽式太阳能电站的热管式集热器开发及传热分析

综合利用槽式聚焦型聚光镜和热管式真空管接收器的优越性,开发了一种槽式热管式太阳能集热器,给出了此新型集热器的结构设计。从光学和传热两方面考虑,建立了槽式热管式集热器集热模型,并建立了热管半壁受热的传热模型。对该集热器进行了传热分析和计算,推导出了槽式热管式集热器的集热效率计算公式,与实验室开发的CPC集热器进行了比较。结果表明,槽式热管式集热器效率远高于CPC集热器,最高可达75%,在工作流体温度上升至350℃以上时,因部分流体汽化使集热效率略微降低,仍可保持在70%左右。     

灰尘对太阳能真空集热管性能的影响

依据热力学原理实验数据分析了灰尘对太阳能真空管集热性能的影响.研究表明,在雨水充沛地区,雨水会对真空管表面自动冲洗,灰尘对真空管的影响较小,效率会下降10%;在干旱少雨的地区,灰尘对集热管的性能影响比较大,真空管效率会下降40%～50%.     

太阳辐射对太阳能热水器换热性能影响研究

利用PC-2A太阳辐射监测系统对苏州地区的太阳辐射进行连续跟踪测试,并将得出的数据进行处理分析,结合相应的天气情况重点分析了苏州地区冬季太阳辐射的变化规律和太阳辐射对真空管太阳能热水器集热性能的影响,结论对于太阳能的热利用具有十分重要的意义.     

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.     

槽式太阳能集热器传热模型及性能分析

槽式太阳能集热器一维和二维传热数学模型是一组非线性代数方程,为改进求解的稳定性和计算精度,将槽式太阳能集热器一维和二维传热模型的求解看作有约束优化问题,建立了集热器传热过程求解的有约束优化数学模型,应用MATLAB软件优化函数fmincon进行求解。分析了传热流体入口温度及太阳能辐射热流密度变化对集热器性能的影响。采用fmincon函数求解集热器传热过程,计算速度快,计算过程稳定。分析表明,传热流体温度变化对集热器效率的影响大于太阳能辐射热流密度对集热器效率的影响。     

基于正交试验法的太阳能复合热水系统优化

为降低生活热水能耗,实现空气源热泵辅助太阳能供热水系统的高效节能运行,选取济南市某高校学生宿舍空气源热泵辅助太阳能供热水系统作为研究对象,利用瞬时系统模拟软件搭建了系统仿真模型,并采用无交互作用的正交试验法,分别以全年系统性能系数和太阳能保证率为优化目标,优化了太阳能集热器面积、集热器倾角、热泵制热功率及水箱容积,并分析其结果的经济性和节能性。结果表明：当以系统性能系数为优化目标时,最优组合中集热器面积为390 m²、集热器倾角为42°、热泵制热功率为50 kW、水箱容积为23.94 m³,而动态费用年值为7.38万元,较天然气系统年节省标煤为17.12 tce;当以太阳能保证率为优化目标时,最优组合中集热器面积为342 m²、集热器倾角为44°、热泵制热功率为35.5 kW、水箱容积为20.58 m³,而动态费用年值为6.56万元,较天然气系统年节省标煤为16.63 tce。