分析太陽能平板集熱器吸熱板芯傳熱性能一種簡易方法

新型黑陶瓷太陽能平板集熱器的熱性能分析

介紹了平板熱管的基本結(jié)構(gòu)與原理,在分析乙二醇及其混合工質(zhì)的熱物理學(xué)特性的基礎(chǔ)上,建立平板熱管的物理與數(shù)學(xué)模型。采用數(shù)值計算模擬方法,分析了混合工質(zhì)平板熱管集熱器的傳熱性能,研究了集熱器的效率、溫升和啟動性能隨工作時間的變化規(guī)律。研究表明,乙二醇水混合工質(zhì)平板熱管集熱器適宜于低溫寒冷地區(qū),具有較高的集熱性能。

太陽能平板集熱器優(yōu)化及集熱性能研究

對帶矩形槽太陽能平板集熱器進(jìn)行了理論分析研究，研究結(jié)果表明：這種太陽能平板集熱器具有比常規(guī)太陽能平板集熱器優(yōu)越的熱性能。

太陽能平板集熱器現(xiàn)狀和應(yīng)用前景 0.引言 目前太陽能低溫?zé)崂盟褂玫募療崞髦饕衅桨寮療崞?、真空管集熱器和無 蓋板塑料集熱器。平板集熱器是在17世紀(jì)后期發(fā)明的， [1]但直至1960年以后才真正進(jìn)行深入研究和規(guī)?；瘧?yīng)用。 平板型太陽集熱器是太陽集熱器中一種最基本的類型，其結(jié)構(gòu)簡單、運行可 靠、成本適宜，還具有承壓能力強、吸熱面積大等特點，是太陽能與建筑結(jié)合最佳 選擇的集熱器類型之一。 根據(jù)iea報告，截止到2004年底，平板型集熱器占總市場份額的35%，真空管 集熱器占41%。 如果不統(tǒng)計無蓋板的太陽能集熱器，歐洲、日本和以色列等國家均是以平板型 集熱器為主，約占市場份額的90%;國內(nèi)市場以真空管 [3]為主，2005年約占市場份額的87%，平板型集熱器只占12%。 國內(nèi)太陽能市場與世界太陽能市場主流出現(xiàn)如此反差有很多原因。隨著太陽能 在住宅建筑中的擴大應(yīng)用，

今介紹一種太陽能平板集熱器安裝可調(diào)支撐裝置。該裝置不同于我國目前普遍采用的傳統(tǒng)的角鐵現(xiàn)場焊接裝置,而是由緊固件和普通圓形管構(gòu)成,緊固連接件材料和高強度可鍛鑄鐵制成,并對其表面作鍍鋅防腐處理,所采用的五種連接件以及1/2“或2”空心圈管,在施工現(xiàn)場使用六方板手即可迅速裝配好任何規(guī)格

太陽能平板集熱器產(chǎn)熱量的確定方法

提出一種新型太陽能平板集熱器,可實現(xiàn)加熱空氣與加熱水兩種工作模式,并設(shè)計了一種新型的"l"型翅片結(jié)構(gòu)將兩種功能有效結(jié)合。對這種新型集熱器的不同工況分別進(jìn)行了實驗測試,得到兩種工作狀態(tài)下的太陽能光熱轉(zhuǎn)換效率。實驗表明,空氣集熱日平均光熱轉(zhuǎn)換效率可達(dá)到40%以上,高于傳統(tǒng)的空氣集熱器;水集熱的效率達(dá)到49.7%。兩種集熱功能均能以高效率實現(xiàn)。

介紹了將熱管技術(shù)應(yīng)用于平板集熱器,以克服其易冰凍、管內(nèi)結(jié)垢、腐蝕等常見問題,論述了設(shè)計中需關(guān)注的影響因素,并針對熱管及翅片的結(jié)構(gòu)優(yōu)化、加工工藝等進(jìn)行了探討。

在介紹透明導(dǎo)電薄膜光學(xué)性質(zhì)的基礎(chǔ)上,分別討論了不同情況下,太陽能平板集熱器蓋板采用鍍有透明導(dǎo)電薄膜的玻璃對集熱器的光熱轉(zhuǎn)換效率和保溫性能的影響。結(jié)果表明,當(dāng)集熱器吸熱板表面沒有覆蓋選擇性吸收涂層,在蓋板玻璃下表面鍍有透明導(dǎo)電薄膜可以在一定溫度范圍內(nèi)提高集熱器的轉(zhuǎn)換效率和保溫性能,而當(dāng)吸熱板已覆蓋有選擇性吸收涂層時,蓋板玻璃再鍍透明導(dǎo)電薄膜,集熱器輻射熱損則減少很少,甚至不足以補償由于玻璃透過率降低而增加的光反射損失,在這種情況下,蓋板不宜再采用鍍有透明導(dǎo)電薄膜的玻璃。

平板太陽能集熱器是太陽能熱利用系統(tǒng)中常見的核心部件,其傳熱性能的優(yōu)化對于提高能源利用效率具有重要意義.現(xiàn)有平板集熱器大多采用厚度均勻的金屬吸熱板來吸收太陽輻射,將(火積)理論應(yīng)用于吸熱板導(dǎo)熱過程的分析,在吸熱板材料總體積一定的前提下對其厚度布局作優(yōu)化設(shè)計,使其傳熱性能最優(yōu).首先,從理論上建立了吸熱板集熱性能與損失之間的對應(yīng)關(guān)系,進(jìn)而提出集熱器性能優(yōu)化的約束極值問題,并利用變分方法從理論上得到溫度梯度場均勻的優(yōu)化準(zhǔn)則.最后,根據(jù)優(yōu)化準(zhǔn)則,通過數(shù)值模擬的方法對吸熱板的厚度布局作優(yōu)化設(shè)計.模擬結(jié)果顯示,當(dāng)太陽輻射強度為800w/m2、環(huán)境溫度為300k、風(fēng)速為3m/s時,優(yōu)化后的集熱器效率比優(yōu)化前提高8.8%,等效節(jié)省銅材達(dá)30%.將風(fēng)速為3m/s時的優(yōu)化厚度布局在不同風(fēng)速條件下作傳熱性能分析,其集熱效率與均勻厚度吸熱板相比亦有明顯提高.

平板集熱器是太陽能轉(zhuǎn)換成熱能的一種裝置,它廣泛應(yīng)用于太陽能熱水、供暖、空調(diào)地、干燥等許多方面。本文介紹的平板集熱器、傳熱流體為液體(水),其結(jié)構(gòu)如圖1所示。它主要由以下四部分組成:

為減小平板集熱器件邊框?qū)ξ鼰岚宓恼诠鈸p失,該文應(yīng)用幾何光學(xué)基本原理建立了平板型集熱器件平均有效吸熱面積系數(shù)的數(shù)學(xué)模型。利用此模型對年均有效面積系數(shù)隨集熱器件縱橫比、板間距、傾角、緯度的變化進(jìn)行了詳細(xì)分析。結(jié)果表明,年均有效面積系數(shù)隨板間距的增大而減小,縱橫比越大越明顯;傾角小于15°或大于75°對集熱器件平均有效面積系數(shù)都是不利的。為便于應(yīng)用,文中給出了年均有效面積系數(shù)不小于0.90的臨界板間距。鑒于對流熱損失較小的合理板間距為4～6cm,該文擬推薦合理縱橫比≤2/1,北緯20°、30°、40°、50°使用的平板集熱器件最大板間距分別約為5.8、5.4、4.7、4.2cm,相應(yīng)年均有效面積系數(shù)均大于0.90。在設(shè)計平板集熱器件時,可參照該文研究結(jié)果,盡量達(dá)到對流熱損失和遮光損失最小化。

太陽能平板集熱器是太陽能熱利用領(lǐng)域用得最普遍的部件之一,集熱器表面上所能接收到的太陽能不僅與地理位置、季節(jié)等有關(guān),還與集熱器的安裝傾角直接有關(guān)。在建立太陽輻照模型的基礎(chǔ)上,以寧夏銀川地區(qū)為例,利用matlab仿真軟件模擬計算了一年中每月的平均日下,集熱器表面上接受到的全天總輻照量;以全天總輻照量為考察指標(biāo),對集熱器的安裝傾角進(jìn)行了優(yōu)化分析,為太陽能的開發(fā)利用提供理論借鑒。

新的太陽能平板集熱器數(shù)學(xué)模式:付里哀變換

大多數(shù)農(nóng)副產(chǎn)品一直采用原始的攤曬方法進(jìn)行干燥，由于我國各地太陽能資源豐富，因此設(shè)計并且利用太陽能空氣集熱器用作干燥使用，這對于提高我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平，提高農(nóng)民科技應(yīng)用意識，節(jié)省能源和保護(hù)環(huán)境具有十分深遠(yuǎn)的意義。木材資源日益短缺，木材在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和我們的家庭生活中都有著比較重要的作用；要使木材為我們所用，必須對它進(jìn)行干燥。要做好這項工作，必須對木材干燥的概念有基本的掌握。

隨著新能源的推廣和普及，以及科技的進(jìn)步和發(fā)展，太陽能市場需求越來越迫切，太陽能真空管集熱器已經(jīng)逐漸無法解決其仵建筑應(yīng)用中遇到的難題，這為平板太陽能集熱器的發(fā)展帶來了新的機遇。國內(nèi)某太陽能公司為適應(yīng)發(fā)展的需要，新建了一個年產(chǎn)400000m2的太陽能平板集熱器車間。本文以此為核心，詳細(xì)的闡述了該公司太陽能平板集熱器車間的設(shè)計。

使用Tedlar簿膜的太陽能平板集熱器模式

對一種擾流板型太陽能平板空氣集熱器的集熱性能進(jìn)行了研究,并對各種影響集熱器熱性能的因素進(jìn)行了分析,揭示了總熱損失系數(shù)、擾流板肋片效率、流道內(nèi)空氣流速和擾流板的間距對效率因子和熱遷移因子的影響機理.獲得了擾流板型太陽能平板空氣集熱器的集熱效率理論表達(dá)式,為此類太陽能空氣集熱器的設(shè)計及應(yīng)用提供了參考.

對一種蛇形流道太陽能平板空氣集熱器的集熱性能進(jìn)行研究,揭示流道轉(zhuǎn)彎數(shù)n與蛇形流道集熱器集熱性能之間的關(guān)系,得到集熱器流道轉(zhuǎn)彎數(shù)的推薦值。指出大轉(zhuǎn)彎數(shù)蛇形流道空氣集熱器fr值可近似用n=1時的fr值進(jìn)行替代研究,當(dāng)n>5時,集熱器熱遷移因子fr與n=1誤差不超過5%。通過理論研究,獲得帶金屬隔板蛇形流道集熱器熱遷移因子fr的理論表達(dá)式,并對集熱器進(jìn)行優(yōu)化,使集熱器熱遷移因子fr提高到0.81。

(19)中華人民共和國國家知識產(chǎn)權(quán)局 (12)實用新型專利 (10)授權(quán)公告號 (45)授權(quán)公告日 (21)申請?zhí)?01920527178.x (22)申請日2019.04.18 (73)專利權(quán)人陳保平 地址033000山西省呂梁市離石區(qū)交通路4 號 (72)發(fā)明人陳保平　 (51)int.cl. f24s10/70(2018.01) f24s70/225(2018.01) f24s80/60(2018.01) (54)實用新型名稱 一種太陽能集熱芯及太陽能平板式集熱器 (57)摘要 本實用新型涉及一種太陽能集熱芯及太陽 能平板式集熱器，屬于太陽能技術(shù)領(lǐng)域，具體包 括集熱體，集熱體的中部設(shè)置有多個直線流道， 直線流道的兩端設(shè)置有多個相互連通的多邊形 流道，集熱體的兩端設(shè)置有進(jìn)液管和出液管，進(jìn) 液管和出液管分別與兩側(cè)的多邊形流道相連

0前言 平板集熱器主要由透過陽光的透明板、吸收太陽光并在管內(nèi)傳遞載熱體的吸熱板、保護(hù)吸收的熱量不致逸散的隔熱材料及其保護(hù)外殼等四大構(gòu)件組成。太陽光透過透明玻璃板照射到集熱板上，集熱板吸收太陽光把光能轉(zhuǎn)變成熱能，并把熱能傳導(dǎo)給貯熱水箱內(nèi)的水或?qū)峤橘|(zhì)，由于太陽能熱水器的保溫系統(tǒng)有效地減少了熱量損失，從而使貯熱水箱內(nèi)的水溫不斷升高，達(dá)到了吸熱與保溫的效果。