热超导管式全玻璃真空管集热器的热性能分析

对热超导管作传热管的全玻璃真空管太阳能集热器的传热机理进行了分析,给出了其总热损失系数、效率因子、热迁移因子和瞬时效率的表达式.并通过实例将瞬时效率的理论计算值与实验测定值进行了比较,两者的相对误差小于6.74%.说明相关的计算表达式较好地反映了全玻璃真空管太阳能集热器的传热性能与特点,同时讨论了如何提高集热器的性能,其结论可用于该类真空管集热器的设计与性能预测.     

太阳能在液体除湿空调中的化学蓄能实验分析

太阳能液体除湿空调系统是一种利用太阳能等低品位热源的节能空调系统,集热器集热性能和溶液化学蓄能特性是影响太阳能利用的重要因素.本文中再生器采用逆流式填料塔,氯化锂作为除湿剂,以真空管集热器作为集热源,实验分析了不同再生温度时,真空管集热器集热瞬时效率和化学蓄能特性.实验结果表明:真空管集热器瞬时效率呈凹形;较高的溶液再生温度有利于太阳能利用率和溶液化学蓄能能力的提高,再生溶液温度一般为60～80℃.     

热管式太阳能集热系统在郑州地区的供热特性研究

搭建了热管式真空管太阳能集热装置供热性能测试平台,基于EES软件,建立了热管式集热装置供热性能仿真模型,试验验证了模型的正确性。分析了太阳能集热热水温度、集热效率、供热性能、贡献率等参数的变化规律。研究表明:太阳能集热效率和集热量随时刻的变化先上升后下降,集热效率最大达0.62、集热量最高可达8.02 k W。该系统对郑州地区某200 m2别墅供暖,11月至次年3月份的月平均供暖贡献率在40%~78%之间波动,平均值为54%,最大值达78%。     

新型太阳能集热器及其在海水淡化中的应用

提出一种新型带有冷、热水箱的真空管式太阳能集热器,通过数值模拟将其与现有集热器在介质的内部流动和温度场分布方面进行性能对比,结果表明新型太阳能集热器具有流动特性好,集热温度高和热水出口温度易调节等优点,适用于连续进出水运行的场合。将新型太阳能集热器应用于海水淡化系统中,提出一种新型高效太阳能海水淡化装置,分析了该装置的工作过程和性能特点,并对其能耗进行计算,结果表明:新型太阳能海水淡化装置具有结构紧凑,流程简单,可靠性高和能耗低等优点。     

太阳能真空管热管式集热管温度场及流场分析

在真空管热管结构分析和边界条件合理假设的前提下,建立二维数学模型;利用FLUENT软件模拟管内热量传递过程,并揭示其温度场和流场的分布规律,分析温度场和流场的影响因素,为今后的真空管热管集热器的设计和优化提供理论依据.     

太阳能直膨式喷射制冷系统性能分析

介绍了太阳能直膨式喷射制冷的原理与工作流程。对于在确定的蒸发器与冷凝器工作压力条件下太阳能集热器内水温的变化对制冷机性能系数的影响也进行了分析,并探究了制冷机平均制冷量随一天不同时间段的太阳能有效集热量变化的规律。结果表明,太阳能直膨式喷射式制冷技术能够较好的满足实际制冷需求,符合节能低碳的用能要求。     

太阳能热泵地板辐射供暖系统的实验研究

设计建立了以热管式真空管太阳能热水器和水源热泵机组为热源,以地板辐射采暖系统为末端装置的太阳能热泵地板辐射供暖系统实验台。通过对实验台冬季供暖工况的实验研究,考察了采暖房间的热力过程以及太阳能集热器、热泵机组等主要设备的工作性能。实验结果表明,实验台设计方案可行,主要设备的工作性能达到了设计要求。     

塑料平板集热器

一种塑料平板集热器涉及太阳能集热器领域,作为家用太阳热能开发利用的核心部件,太阳能集热器的高成本,和安装不方便,已成为阻碍太阳能热利用普及的障碍。为了克服太阳能集热器,整体重、只限于屋顶安装、制作成本高等问题。本发明提供一种结构简单,重量轻的塑料平板太阳能集热器。采用了塑料平板集热器外框、塑料平板集热器外壳、塑料汇集管、塑料排管吸热板、轻质保温层、塑料中空透明盖板组装成塑料平板集热器。     

混合制冷剂在直接膨胀式太阳能热泵集热器中的热力学分析

就混合工质在太阳能热泵的集热器管道中的两相流进行了热力学分析,并计算和讨论了各种参数(质量流量、工作压力、管径等)对集热器-蒸发器性能的的影响.     

通过太阳真空管光学性能推导光热转化效率的研究

光热转化效率是衡量太阳能集热器运行能力的关键参数。通过全玻璃真空太阳能集热器透射比和吸收比试验,分析不同太阳集热管的透射比和吸收比;在此基础上,推导太阳能集热器光热转化效率公式,提出理想状态和实际情况下真空管太阳能集热器光热转化效率公式;分析比较太阳集热器光热转化效率和平均日效率,认为罩玻璃管透射比、涂层吸收比、集热管均匀系数、散热损失、流动损失以及放置倾角是影响太阳集热器光热转化效率的因素。     

Theoretical investigation of the thermal performance of evacuated heat pipe solar collector with optimum tilt angle under various operating conditions

The thermal performance of an individual pipe in an evacuated tube solar collector with a heat pipe is investigated by an analytical method based on the energy balance of the collector. A simulation method was developed and compared to experimental results under different operating conditions, such as different ambient temperature and changes in weather. After comparing the simulation and experimental results, a discrepancy of about 0–6% is observed due to the simple assumptions in the simulation process and unavoidable human factors. The results show that under conditions of poor radiation and low ambient temperature, the efficiency changes rapidly, while it is relatively steady in high-radiation situations, and is influenced by differences in the ambient temperature and the collector inlet temperature. In addition to the change in the tilt angle of the solar collectors, the solar radiation collected by the absorber unit varies, which leads to differences in the outlet temperature and the efficiency.

     

Energy,exergy, environmental and economic (4E) analysis of evacuated tube solar collector with helical coils

Journal of Mechanical Science and Technology - In this article, the comprehensive analysis on the energy, exergy, environmental and economic aspects of the modified evacuated solar collector having...     

槽式光伏聚光器能流密度均匀化设计

从理论上推导了常规槽式光伏聚光器能流聚光比的计算模型,分析了该聚光器能流密度极不均匀的原因,探讨了改善聚光器能流密度均匀性的可能性。在此基础上,提出了一种新型聚光器结构形式,即太阳能电池呈V形槽式的抛物槽式聚光器,从理论上推导了新型聚光器结构的能流聚光比计算模型,分析了聚光器参数对能流密度分布的影响。最后通过粒子群优化算法对该新型模型参数进行了优化。计算和优化结果表明,该新型结构的能流聚光比的标准差小于常规聚光器的30%,极大地改善了槽式光伏聚光器能流密度分布。     

无机热管-真空管太阳能热水系统瞬态热分析

以无机热管-真空管太阳能集热器制成的太阳能热水系统为研究对象,在瞬态传热分析的基础上,推导出了总热损失系数、效率因子、热迁移因子和瞬时效率的理论表达式。通过自编程序,对该热水器在4个典型节气中每天的瞬态热参数变化,以及影响集水管内水温变化的因素进行了计算和分析。结果表明,太阳辐照量和水的质量流量对集水管中的水温影响较大,进水温度对集水管内水温上升曲线斜率的影响较小,但对水温影响较大。研究结果有助于指导该类热水器的设计及其操作性能的预测。     

复合抛物面-渐开线聚光的闷晒式太阳能热水器

针对全玻璃真空管与平板太阳能热水器存在系统复杂、成本高、不易维护等缺点,以及传统闷晒式热水器存在集热效率低和热损失严重等问题,提出了一种集热效率高、热损失小、成本低的基于复合抛物面-渐开线聚光的闷晒式太阳能热水器。对复合抛物面、渐开线以及复合抛物面和渐开线二者结合的聚光器进行了优化设计,制作了与该聚光系统配套的带有选择性吸收涂层的集热器水箱。最后,搭建了闷晒式热水器系统并进行了集热性能测试。结果表明,当太阳辐照强度的平均值为800 W/m~2、周围环境的平均温度约为21℃时,闷晒式热水器可以将40L水从21℃加热至62.20℃,系统的瞬时效率截距为0.63,热损系数为10.40 W/(m~2·℃)。而传统黑色聚乙烯塑料袋闷晒式热水器的瞬时效率截距为0.31,热损系数为13.32 W/(m~2·℃),与其相比,本系统在集热效率和保温性能上有着明显的优势,完全能够满足人们的日常生活用热水,具有良好的市场前景。     

An analytical study on the thermal characteristics of flat-plate and evacuated solar collectors

In this study, we highlighted differences in the standards used in performance tests of solar collectors. We analyzed testing results for different types of solar collectors to determine the effects of the collector area and mass flow rate, which were not necessarily consistent across all tests. Our analysis showed that the factor,F′ (τα), including collector efficiency factor (F′), could be correlated with the flow rate or area regardless of the collector type. Moreover, the collector loss coefficient (F′U _L ) per flow rate or area for an evacuated collector was less that of a flat-plate collector; this was also correlated with the flow rate or area, regardless of the type of evacuated collector. As a result of this analysis, we propose a modified heat loss coefficient that includes the effects of all parameters that can be considered in a performance test and show that this coefficient could better describe the thermal characteristics of various types of solar collectors.     

采用单片机控制的太阳能玻璃管自动环切装置的研究

针对太阳能玻璃管定长切断的工艺要求,开发研制了一种基于单片机控制的太阳能玻璃管自动环切装置.该装置采用一只气缸作为直线往复运动的执行元件,选用步进电动机作为环切刀的驱动器件,应用电磁铁作为对玻璃管的夹持和玻璃刀的定位.控制系统留有低层的信号接口,能很好地与现有玻璃管生产线组合使用.该玻璃管自动环切装置可广泛应用在不同直...     

真空管道高速列车气动特性分析

为研究低压环境下真空管道高速列车的气动特性,建立低压环境下真空管道高速列车空气动力学计算的流体模型、数学模型和数值模型,研究管道压力(1.01×103～1.01×104 Pa)、阻塞比(0.2～0.7)和列车速度(600～1 000 km/h)对真空管道高速列车的阻力系数、气动阻力和气动热效应的影响。计算结果表明,在低压(1.01×103～1.01×104 Pa)环境下,真空管道中的空气流动可以采用连续介质模型描述,真空管道高速列车的绕流流场采用三维可压缩Navier-Stokes方程描述。高速列车的摩擦阻力系数远小于压差阻力系数,压差阻力系数和气动阻力系数基本上与管道压力和列车速度无关,而主要依赖于阻塞比。高速列车的气动阻力与管道压力近似呈线性关系,与列车速度近似成平方关系,且随着阻塞比的增加而增大。列车表面的最大温度基本上与管道压力无关,而主要由列车速度和阻塞比决定。