带漫反射板的真空太阳能集热管阵列的集光特性分析

在假定反射板的反射辐射为理想漫反射的条件下，用辐射分析的方法分析了吸热管直接接收和经过反射后接收的太阳辐射，从而得到了有效太阳辐射，为进一步研究真空管集热器的光学性能和优化结构提供依据。     

带有平面反射板的全玻璃真空集热管表面能流分析

本文用解析方法对带平面反射板的单根太阳能真空集热管表面辐射流分布进行了分析，并得出了相应的结果。太阳直射辐射和散射辐射直接或通过反光板间接散布在真空管吸热体表面。为能更清楚地理解辐射的物理过程，在文中对不同辐射成分，不同反射方式分别进行了分析计算。     

太阳能真空集热管的结构种类与特点

太阳能真空集热管按真空封装结构可分为两大类：全玻璃真空集热管和玻璃－金属真空集热管,从取热方式、使用温度和性能要求的不同又有各种不同的内部结构。本文对国内外一些有代表性的太阳能真空集热管的结构种类和特点做了综述。     

带内遮热板真空集热管的研究

为降低全玻璃真空集热管在较高温度工作时的辐射传热热损,提出两种带内遮板的真空集热管管型,对其传热过程进行分析,计算各管型的辐射热损。讨论真空管各项性能参数对其热性能的影响,结果表明带内遮板的真空集热管在较高温度工作时具有十分优越的性能。     

真空集热管中吸收涂层的半球向发射率的确定

以两同心圆管辐射换热方程为基础,采用电加热法实现了真空集热管中吸收涂层半球向发射率的测定。实验表明,它与分光光度计和太阳光照法所得结果符合良好。本文给出了Al、Al-C-F/渐变SS-C/Al、渐变Al-N/Al吸收涂层和硼硅玻璃的测试结果,并对测试精度进行了分析。     

储热式真空集热管的设计研究

本文对大型储热式真空集热管进行了设计计算，对其技术参数、加工工艺、经济可行性进行了分析研究。对几种结构尺寸的真空管热水器的综合性能进行了比较，指出了推广开发储热式真空管太阳能热水器的潜在市场。     

全玻璃真空集热管的使用寿命

使用寿命是全玻璃真空集热管最重要的指标之一。本文从应用角度分析了真空度、内璧导热能力、抗冻能力等对使用寿命的影响,并探讨了相应的对策。     

全玻璃真空集热管的热损

对一种具有溅射Ａｌ－Ｎ／Ａｌ吸收表面的全玻璃真空集热管的辐射热损进行了测量。在氦对所用硼硅玻璃渗透１３．５年实验的基础上，考虑了渗氦对集热管真空度的影响。分析和比较了辐射热损与气体导热热损的大小，在集热管真空度Ｐ≤６．７×１０－３Ｐａ时，辐射热损比气体导热热损约大２—３个数量级；集热管在整个使用期间直至２０年，通常辐射热损始终占热损的最主要部份。提出了为降低热损，在生产中应注意的若干问题。本文还报道了一种简单易行的非稳态卡计法测试与计算整管在１００℃以下的总热损与等效发射率的方法并给出了实例。     

太阳能平板集热器管内流动不均匀性的数值研究

以太阳能平板集热器为研究对象,为了减少管内工质流动的不均匀性,建立了平板集热器管道的物理模型并进行数值研究工作,定量分析了14个支管及2个联箱管道内工质流速的不均匀性.通过改变平板集热器管道的流程及流动方式对管道内工质流速不均匀性进行优化.研究表明:原型及改进后的两种进程方式都存在不均匀性,但改进后能显著降低管道内流速的不均匀性,不同入口流量情况下不均匀度从0.35降低至0.22左右,且C方案的流动不均匀性更稳定.     

真空管太阳能集热器研究进展

随着太阳能热利用需求的日益增长,真空管太阳能集热器的相关研究得到广泛关注.本文针对空气式真空管太阳能集热器,概述了集热器结构和相变材料对系统热效率的影响,及相变材料与集热器的组合方式,总结了真空管集热器应用中存在的问题,提出了通过改进组合结构以及增加换热面粗糙度提高相变蓄热性能将是重点研究方向.     

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。     

非跟踪低倍聚光热管式真空管集热器的实验研究

太阳能是一种取之不尽用之不竭的清洁能源,但存在分散性强、能量密度低、不稳定等特点,因此为了得到高能量密度和稳定的能量供应,需要解决聚光和储能两大问题。针对这两个问题,本文采用非跟踪低倍聚光的集热器和保温效果良好的储热油箱,提出了一种非跟踪低倍聚光热管式真空管集热器;基于几何光学原理,模拟了热管式真空管和半圆聚光器的不同放置方式和位置的聚光效率,制作了半圆形聚光热管式真空管集热器系统,选择了合适的储热油箱并进行了保温效果的理论计算;最后对该系统进行了集热性能测试实验。实验结果表明,在半圆形聚光器的聚光下,系统的瞬时效率截距为0.66,热损系数为2.53 W/(m2•℃)。该系统完全能够满足人们的日常生活用热的需求,具有良好的应用前景。     

线性菲涅尔反射式太阳能集热系统的设计与试验研究

本文研究了线性菲涅尔反射式太阳能集热系统,基于几何光学原理计算模拟了线性菲涅尔反射镜镜场和复合抛物面的接收系统,在减少末端损失的基础上设计了系统的机械结构,制作了线性菲涅尔反射式太阳能集热系统的装置,并进行了集热性能的实验测试。测试结果表明,该系统在9倍聚焦倍率下,导热油的最高温度可达176.2℃,系统的平均瞬时热效率约为53%,很好地实现了其集热性能。     

水在玻璃管真空管太阳集热器热性能计算与分析

在水在玻璃管式全玻璃真空管集热器能量平衡分析的基础上，推导了集热器热损系数、效率因子等性能参数计算公式，理论计算结果与实验数据吻合良好。计算分析表明，真空管热损系数与吸热管温和环境温度之差是非线性关系，将两者的计算关系式按环境温度分段整理将使计算结果更接近实际；随着吸热管内对流换热系数的增大，其对效率因子和效率的影响逐渐减小，这说明对于水在玻璃管连接方式而言，为得到较大的管内对流换热系数而将流速过度提高是没有必要的；涂层发射率对集热器的热损系数和效率影响较大，降低涂层发射率是提高集热器效率的有效途径。     

两种真空管太阳能热水器对比实验研究

指出了当前全玻璃真空管集热器在结构上的不足,为了提升集热器的热效率,加入内插管的方式改进真空管集热器的结构.设计了两套实验系统,一套是未改装过的,另一套是改装以后的,在相同的环境下做对比实验.通过改变下降管的长度,设计三套实验方案,对每套方案的实验结果进行了分析,实验表明这种改造方法是完全可行的,但是需要进一步完善结构.     

重力热管在真空管式热水器中的应用

本文从分析真空集热管的缺点入手,结合真空管太阳能热水器的特点,分析了重力热管的几种特性,并对其应用于真空管式太阳能热水器的可能性、必要性做了一些探讨。     

改进型微热管平板太阳能空气集热器性能分析

近年来,以空气作为换热介质的太阳能集热器越来越受到重视。本文以微热管阵列为核心传热元件,设计并搭建了改进型微热管平板太阳能空气集热器性能测试系统。通过实验研究了不同空气流量和不同进口温度对集热器集热性能的影响,获得相应参量对集热器的出口空气温度、集热效率和微热管阵列蒸发段温度的影响特性,分析对比了改进前后集热器的集热性能,得到了集热器效率的归一化曲线。实验结果表明,改进型微热管平板太阳能空气集热器在夏季240 m³/h空气流量时集热性能最佳,改进后的集热器相比原集热器在夏季的平均集热效率最高同比提升13.8%;在240 m³/h风量下的平均集热效率最高达到了74%,对应集热器的压降为9.2 Pa。