微热管阵列平板太阳集热器的数值模拟与优化

介绍一种全新的平板式太阳集热器,该集热器应用微热管阵列作为集热元件,具有成本低、抗冻、承压、不易结垢、易与建筑一体化等优点。对其瞬时热性能进行的实验研究表明,该集热器瞬时效率曲线的截距达83.1%,斜率为-4.77。建立了微热管阵列平板太阳集热器的CFD模型,对集热器内部流体流动与换热进行数值模拟,模拟结果与实验结果吻合较好,从而验证了模型的可靠性。采用CFD模型对集热器干式接触式换热器进行优化,结果表明,该集热器循环水的最佳流量为0.1~0.2 kg/(m2·s),水流量较低时,采用直内肋管可适当提高集热效率,随着流量的增加,管内加肋对集热器性能的提高影响不大。