基于微通道的太阳能集热器及其性能模拟

针对传统的平板型太阳能集热器集热效率较低的问题,本文设计了一款微通道集热器,采用数值模拟方法研究了微通道集热器的工作状况,并分析了传统平板型集热器的管中心距在稳态传热条件下对集热器的效率影响。仿真结果表明:相同条件下,平板型集热器的管间距越小,集热效率越高;微通道集热器的平均集热效率比最佳管间距的平板型集热器高9.3%,比常用的两种平板型集热器分别高20.6%、30.6%。该结果有利于优化平板型集热器的设计参数,为微通道集热器的实际应用提供了依据。     

CPC热管式真空管集热器的集热效率研究

介绍了CPC(compound parabolic concentrator)热管式真空管集热器的结构,对CPC热管式真空管太阳能集热器进行了传热分析,并对CPC热管式真空管集热器、热管式真空管集热器和CPC热管式集热器的集热效率进行了对比计算。CPC热管式真空管集热器的集热效率的理论计算和试验结果表明:CPC热管式真空管集热器的集热效率最佳。     

大型平板型/真空管太阳集热器阵列排布问题研究

研究了安装在水平地面上的平板型,真空管太阳集热器的排布问题,建立了大型平板型/真空管太阳集热器阵列排布的几何模型,针对给定的集热器阵列,计算了在不同集热器倾角、间距、方位角下整个阵列所接收到的全年太阳辐照度及接收效率,分析了集热器倾角、间距、方位角对集热器阵列性能的影响.同时计算了集热器阵列在不同纬度和倾角情况下的最佳间距,在计算结果的基础上给出了集热器最佳间距和当地纬度及集热器倾角的函数关系式.     

以太阳模拟器为光源的集热器室内稳态性能对比

以大面积太阳模拟器考察了平板式太阳能集热器、热管真空管式太阳能集热器、全玻璃真空管式太阳能集热器室内稳态下的性能。经测定,全玻璃真空管式太阳能集热器的时间常数为1235 s,其压力曲线随流速变化平缓。在辐照强度为900 W/m2、进口温度低于57℃时,平板太阳能集热器的效率高于热管真空管式和全玻璃真空管式太阳能集热器;进口温度高于57℃时,式真空管式太阳能集热器的效率高于平板式太阳能集热器;进口温度高于64℃时,全玻璃真空管式太阳能集热器的效率高于平板式太阳能集热器。在工作温度范围内,全玻璃真空管式太阳能集热器的效率低于热管真空管式太阳能集热器。设计、流动和换热特征影响了集热器的性能。     

太阳能热风发电系统集热器热物理模型及分析

集热器是太阳能热风发电系统的重要组成部分.文章建立了集热器的热物理模型,分析了集热器各部分的传热过程和集热器效率的计算方法.介绍了集热器热损失的求解方法,即利用热阻法求解和根据经验公式求解.     

抛物面槽式太阳能集热器场热损失分析

在已有的计算集热器场吸收有用能量模型的基础上,加入影响集热器场效率的热学因素,优化了集热器场效率计算模型,并验证了优化模型的精确性。利用优化模型对抛物面槽式太阳能集热器场热损失机理进行了研究。结果表明,集热器集热元件热效率、入射角以及由入射角引起的端部损失是影响集热器场效率的主要因素。在太阳辐射强度一定的情况下,入射角越小、集热器热收集元件的热效率越高时,集热器场效率越高。     

相变蓄热U型真空管太阳能集热器热性能研究

建立相变蓄热U型真空管太阳能集热器三维传热数值计算模型,研究工质流动时相变材料对U型真空管集热器热性能的影响,与无相变U型真空管集热器进行对比,探讨相变材料主要物性参数和工质质量流量对其热性能的影响规律。结果表明,在U型真空管集热器中填充相变材料可有效降低U型真空管集热器的出口温度峰值,相变材料在夜间及太阳辐射较弱时释放热量,延长了集热器的有效运行时间,相变集热器与传统无相变集热器的有效集热量相差较小。与无相变集热器相比,相变集热器出口温度峰值最大降低了10.6 K,有效运行时间延长了1.0～3.7 h。     

蓄热介质对太阳能热风发电集热器性能的影响

分别以沙子、石子以及石子与充水黑色密封管的组合作为蓄热介质,搭建了太阳能集热器试验装置并进行了相应的试验研究,得出了不同蓄热介质的吸放热特性及其对集热器内空气进出口温差、集热器效率的影响规律.结果表明:在相同的平均辐射强度下,石子与充水黑色密封管组合集热器的蓄热性能好,且集热器空气进出口温差及集热器效率最大,为太阳能热风发电系统集热器地面蓄热材料的选用提供了依据.     

典型太阳能集热器热性能研究

以当今市场保有量最高的两种典型太阳能集热器——全玻璃真空管型太阳能集热器和平板型太阳能集热器为研究对象,从能量传递角度,构建了太阳能集热器在理想状态下的热效率模型,并依据模型计算了极限热效率;最后对两种太阳能集热器做了热性能测试实验,并使用最小二乘法拟合出太阳能集热器瞬时热效率与归一化温差的关系,对比两种太阳能集热器在同一实验条件下的极限热效率和热损失系数,并验证了该模型的正确性。     

国际太阳能新闻

▲1983年法国生产了30942m~2的太阳能集热器,种类也在不断创新。如有球形集热器、空气与水的混合集热器、彩色集热器等。由于集热器产量不断增长,又广泛投入市场,所以尽管法国生产的集热器工艺考究,但价格却不断下降。法国的目标是到1990年集热器面积要达到40—50万m~2。     

太阳能热风发电系统集热器性能的影响因素分析

太阳能集热器是太阳能热风发电系统的重要组成部分.进入集热器的空气流量、辐射强度、环境温度、集热器内的蓄热体和集热棚的高度等参数,对集热器性能都有一定的影响.通过试验对影响集热器性能的诸因素进行了研究,并分析了各因素对太阳能热风发电系统空气集热器性能的影响.     

高效平板太阳能集热技术

平板太阳能集热器以其易于与建筑结合、运行可靠、故障率低等优点,越来越受到市场的重视。使用高效平板太阳能集热器对节能和环保具有重大的意义。结合平板太阳能集热器的结构特点,介绍了平板太阳能集热器的工作原理及主要部件。基于对平板太阳能集热器瞬时效率曲线的分析,研究了提高平板太阳能集热器热效率的技术和方法。     

高效平板太阳能集热技术

平板太阳能集热器以其易于与建筑结合、运行可靠、故障率低等优点,越来越受到市场的重视。使用高效平板太阳能集热器对节能和环保具有重大的意义。结合平板太阳能集热器的结构特点,介绍了平板太阳能集热器的工作原理及主要部件。基于对平板太阳能集热器瞬时效率曲线的分析,研究了提高平板太阳能集热器热效率的技术和方法。     

CPC-U型真空管中温集热器的压降计算与测试分析

针对CPC-U型真空管中温集热器的压降进行了计算,获得了不同CPC-U型真空管中温集热器的压降;制作不同的CPC-U型真空管中温集热器,并进行压降测试,获得了相同流量和相同单位面积流量下各集热器的压降大小;然后针对工程应用中一定面积的集热器串联阵列,计算采用不同的CPC-U型真空管中温集热器时阵列的压降总和。结果表明,不同类型集热器采用不同焊接方式时的压降计算值和实际测试值大小的排序相同;但在相同流量和相同单位面积流量2种情况下,不同类型集热器采用不同焊接方式时的压降大小的排序并不相同。为获得最小集热器压降,在产品设计中,对于集热器的压降进行选取时,可通过增加U型管与集管的连接数量的方式来实现;在工程设计中,不应仅根据单台集热器的压降大小进行选取,而应根据设计的集热器阵列形式、面积、流量,以及单台集热器压降值进行综合计算后再选取。     

非金属平板集热器的性能分析

本文简述了非金属集热器的发展概况,对三种典型的非金属平板集热器进行了性能分析和对比试验,表明本文讨论的计算模式是可取的。采用无翅片的“全湿润”型设计或短翅片的非金属平板集热器,其传导热阻不是主要的,它们的性能可以达到甚至高于普通的金属平板集热器。以非金属平板集热器代替传统的金属平板集热器是可能的。     

太阳能干燥知识讲座 第七讲 集热器型太阳能干燥系统及其操作状态和设计分析(续)

三、太阳能空气集热器阵列的设置关于太阳能空气集热器的选型和设计,笔者在第五讲中已有阐述。现着重叙述有关空气集热器阵列的设置问题。空气集热器阵列与单体不同的地方是它既包括了单体的集热特性,也包括了连接管道的流体力学特性,还涉及气流输送和保温等问题。在集热器系统中,往往有系统集热器效率低于集热器单体热效率的情况。     

曲面太阳能集热器与平板太阳能集热器的性能对比实验研究

目前传统的平板太阳能集热器存在占地面积大、集热性能差等缺点,在一定程度上制约了其在中国的推广及应用,而新型的曲面太阳能集热器的集热性能有大幅提升。通过实验平台测试了曲面太阳能集热器与平板太阳能集热器在2种安装角度时的集热性能,并分析了这2种太阳能集热器的集热性能差异。结果显示,在相同安装角度时,曲面太阳能集热器的集热效率高于平板太阳能集热器的。     

集热器效率与能量曲线统一的探讨

由于对太阳能集热器面积定义的不统一,当用不同的面积进行计算时,造成了同一台集热器得到不同瞬时效率方程的结果,因此,不能真实地反映集热器热性能的优劣,甚至会引起用户误解。文章以全玻璃真空管集热器和U型管CPC集热器的测试为基础,对测试数据进行了效率和能量方程的拟合与计算,每台集热器只得到唯一的能量方程和曲线;并且,能量方程仅与太阳总辐照度G和集热器进口温度与环境温度之差(ti-ta)有关,与集热器面积无关,避免了计算面积对集热器性能曲线的影响。用能量方程来表示集热器的热性能更合理,建议将其纳入相关标准中,以准确表征集热器的热性能。     

全玻璃真空管集热器热性能的试验研究

参照文献[1]对全玻璃真空管集热器热性能进行了试验研究,分析了真空管集热器热性能的特点,并就试验条件提出了建议。结果表明,一般平板集热器热性能的评定标准,基本上适用于真空管集热器。     

非成像聚光太阳能集热器供暖应用研究

基于非成像聚光集热器的太阳能供暖系统相比于传统的供暖系统具有突出的优势,非成像聚光集热器集三种常见集热器(平板型、真空管、聚光集热器)优点于一身。文中详细介绍了非成像聚光太阳能集热器的运行原理及特点,并对其性能进行了测试分析,该集热器的时间常数为450 s,最大瞬时效率为59. 31%。同时结合典型的工程应用案例对非成像聚光太阳能集热器+电辅热及非成像聚光太阳能集热器+空气源热泵供热系统分别进行了分析和总结。