基于集热影响系数d的太阳能烟囱集热效率分析

针对呼和浩特地区太阳辐照资源,以太阳能烟囱为研究对象,在呼和浩特地区应用太阳能烟囱进行可行性分析。太阳能烟囱在定集热棚半径定壁温条件下,对不同集热棚倾角进行数值模拟计算,引入集热影响系数d,对集热棚内流场努赛尔数(Nu)进行分析,比较不同倾角下温度场、压力场、速度场、集热效率。研究表明,集热棚集热影响系数d存在最大值,在不同集热棚倾角下,集热棚内温度场、压力场、速度场变化较大,集热效率存在最大值。认为在定集热棚半径条件下,集热棚倾角选取10°作为呼和浩特地区太阳能烟囱集热棚倾角更经济适合。修正了以往国内外太阳能烟囱集热棚倾角的选取方法。     

内插式太阳能真空管空气集热器实验研究

通过实验对一种新型的内插式真空管空气集热器不同季节工况下的集热特性进行了测试分析,同时研究了南北朝向下集热器安装倾斜角在0°～90°范围内变化对其性能的影响,通过实验得到了空气集热器单管时间常数研究发现不同季节工况稳定工作阶段,该空气集热器以轮廓采光面积为基准的平均集热效率约为50%,在0°～60°范围内改变安装倾角对集热器效率影响不大。90°倾角下集热效率有所下降,平均在40%～50%之间。     

武汉地区全玻璃真空管太阳能集热器冬季集热性能影响

为了对武汉地区太阳能集热器的有效应用提供可靠参考,用本文利用Fluent软件,在武汉地区冬季气象条件下分别对集热管管长为1 800～2 100 mm、管径为41～53 mm、安装倾角为33°～51°的全玻璃真空管太阳能集热器集热过程进行模拟,并进行实验验证。结果显示,实验值与模拟值拟合度为90%以上;安装倾角由33°增加至51°时,水箱流体温度升高1.59℃,集热效率升高了1.21%;当集热管管长由1 800 mm增加至2 100 mm时,水箱流体温度升高1.08℃,集热效率降低了1.28%;集热管管径由41 mm增加至53 mm时,水箱流体温度升高1.53℃,集热效率降低了2.05%。结果表明,武汉地区集热器倾角不应小于51°,集热器单位吸热面积容水量越大,流体温度越小、集热效率越高。     

定面积集热棚倾角对集热效率影响的数值模拟研究

文章应用计算流体力学方法对呼和浩特地区太阳能烟囱在固定集热棚面积下不同集热棚倾角的棚内空气流动情况进行了数值模拟。由模拟结果可知:在集热棚倾角为0~70°时,空气温度、压力、速度以及集热棚效率曲线有明显变化;在集热棚面积固定条件下,随着集热棚倾角的变化集热棚效率存在较为理想的值,并在达到峰值后持续降低。     

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%。     

大气降尘及降水对平板集热器盖板透过率影响的实验研究

平板集热器盖板透过率受大气降尘量的影响下降,进而影响其集热效果,针对该问题对北京地区自然条件下大气降尘、降水量对0°、40°、90°倾角盖板透过率的变化规律进行为期12个月的实验,总结回归出大气降尘、降水综合作用下不同倾角盖板透过率变化的经验公式,公式计算值与实验值的偏差小于6%。以此为基础建议北京地区的太阳能供暖系统在运行期间逐月清洁,全年运行的太阳能热水系统在每年的12月份～次年5月份逐月清洁,以保证系统的实际使用效果。     

多重温室法在太阳能热利用中的应用

设计了各种"多重温室",使受光面积远超过太阳能热水器的集热面积,大幅度提高了环境温度、减小了太阳热水器与环境的温差,从而使热效率达90%以上.同时降低了对制造材料的性能要求、延长了使用寿命,因而同时降低了成本.     

基于当地纬度倾角太阳能集热棚集热特性分析

选取太阳能烟囱集热棚集热特性为研究对象,采用40°作为太阳能烟囱集热棚倾角进行实验测试,对集热棚内蓄热层在该倾角下不同太阳总辐照度(GHI)的最高温度,温度场均匀性,蓄热层壁面Nu展开分析。结果表明,随着GHI的增大,蓄热层最高温度及温度场均匀性变化趋势不同。对湍流强制对流传热的准则间关联式进行拟合,利用最小二乘法得出在Re为1.3×10~4~3.0×10~5、Pr为0.694~0.703范围之间,基于当地纬度集热棚倾角湍流强制对流传热准则间关联式,耦合系数为0.9261。     

平板型太阳能热水器性能试验及其模拟对比

以TRNSYS程序为平台,对平板型太阳能热水器进行了模拟研究,TRNSYS模拟结果与试验结果的吻合较好。试验显示,不同天气下日总辐照量对太阳能热水器日平均效率的影响不大,日总辐照量在5.3～22.2 MJ时,系统热效率稳定在52%左右。文章分析了典型天气条件下系统日平均有用能量输出与辅助能量的关系,为太阳能热水器辅助热源与集热面积的优化配置提供参考。     

太阳能用低温无机工质热管的试验方法

阐述了以无机元素为传热工质,工作范围为40～200℃的太阳能用低温热管的试验方法。试验方法给出了试验条件、要求和仪器设备。通过对数千支热管试验数据的归纳、整理、分析,确定了热管的启动性能,等温性能和耐高、低温性能等技术指标,经过在太阳能热水器和太阳能集热工程中的实际运行表明,可以满足使用要求。     

基于介质循环的集热防冻太阳能热水器

针对严寒地区太阳能热水器防冻问题与其他恶劣自然条件下太阳能热水器系统不能正常工作的难题,调研太阳能热水器的类别性能和使用情况,对防冻液的具体成分结合管体材料、稀稠程度、浓度配比等进行研究分析,得到以95.00%乙二醇、0.57%氢氧化钠、2.50%硼砂、0.10%苯丙三唑、0.07%硅酸钠、1.50%对硝基苯甲酸、0.20%硝酸钠为成分组成的防冻液。旨在改善已有太阳能热水器结构和性能,附加自动控制装置,通过单片机控制各个电路模块以实现对温度水位的检测以及对整个热水器的智能化控制。最后对整体改造结构的能耗情况进行核算,分析集热防冻太阳能热水器的经济性,为未来太阳能热水器集热防冻提供数据支持。     

专利信息

家用内循环式太阳能热水器专利号 87206235 申请人陕西省建筑科学研究所本发明是对以往的太阳能热水器的技术改进。它是一种集循环管道、水箱和热水器于一体的太阳能热水器。再辅以一套能调节热水器朝向和倾角的轻便活动支架,实现对阳光的跟踪,以提高热水温度和热水产量。本发明的工作原理是:阳光透过玻璃板照射在镀锌薄板作成的瓦楞状吸热板上,集热腔内的水受热     

用于农业温室集热调温的太阳能热水器

介绍一种用于农业温室集热调温的太阳能热水器研制及其试验情况。     

专利信息——太阳能热利用

太阳热水器集热管尾架,太阳能集热取暖装置,太阳能热水器阳光跟踪装置     

太阳能集热系统过热影响因素分析

通过分析太阳能供热系统集热、蓄热和用热各个子系统的动态热量热平衡关系,建立太阳能集热系统热量传递数学模型,并结合集热系统内部流体过热汽化原理,提出集热系统过热度评价指标,并对集热系统在不同流量、水箱容积以及不同连接方式等条件下的过热程度进行分析计算。结果表明,集热系统过热度随热媒流量、集热器倾角和水箱容积取值的增大而减小,并通过对上述3种因素进行敏感性分析得到集热器倾角对系统过热度的影响最大。     

安装太阳能热水器有关数据的选取

集热器安装倾角及热水贮水箱容量的选取是影响太阳能热水器热效率的两个外在的主要因素,合理的选取上述两个数据可以增加系统的热效率,下面介绍的是几个数据直接选取的方法: 1.集热器安装倾角的选取(β),如图所示不同季节太阳能的高度不同,因而对于不同春秋季节使用的太阳能热水器,其安装倾角也应不同。     

太阳能光热与光电/光热系统在中国不同建筑气候带下的性能研究

文章利用TRNSYS动态模拟软件研究了在我国不同建筑气候带条件下,不同类型的太阳能PV/T集热系统和普通太阳能PT集热系统的各项性能.其中,太阳能PV/T集热系统分为基于普通玻璃型太阳能PV/T集热系统和基于Low-e型太阳能PV/T集热系统.文章探究了基于普通玻璃型太阳能PV/T集热系统和基于Low-e型太阳能PV/...     

闷晒型太阳热水器热性能表达式

该文探讨了集热、蓄热合一的闷晒型太阳热水器集热特性的表达方式，通过对该类型热水器热性能的试验和分析，证明了其实用性。     

基于交互正交试验的热水系统太阳能保证率影响因素研究

为研究太阳能热水系统(SHWS)关键参数及其交互作用对系统性能的影响程度,建立完整的太阳能热水系统模型,采用正交试验法,以太阳能保证率为目标参数,选取集热倾角、集热面积、水箱容积和循环流量为影响因素,通过极差分析和方差分析研究各因素及其交互作用对太阳能保证率的影响程度。研究结果表明,在实际太阳能热水系统设计与优化时,应着重考虑所选4个关键参数和水箱容积与循环流量的交互作用,可以不考虑集热面积与水箱容积的交互作用。可为太阳能热水系统的优化设计提供依据。     

高效平板集热器件吸热面与透明盖板间距优化

为减小高效平板集热器件边框对吸热板的遮光损失,建立了平板型集热器件平均有效吸热面积系数的计算模型.利用此模型对平均有效面积系数随板间距、倾角、纬度的变化进行了详细分析.结果表明,平均有效面积系数随板间距的增大而减小,冬季最明显;倾角小于15°或大于75°对集热器件平均有效面积系数均不利.为便于应用,给出了季均和年均有效面积系数不小于0.90的临界板间距.鉴于对流热损失较小的合理板间距为4～6cm,拟推荐北纬20°、30°、40°、50°使用的平板集热器件最大板间距分别约为5.5、5.0、4.5、4.0cm,相应年均有效面积系数均大于0.90.在设计过程中,可参照该文研究结果,尽量达到对流热损失最小化.