太陽(yáng)能平板集熱器優(yōu)化及集熱性能

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(duì)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(duì)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(duì)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(jì)平板集熱器件時(shí),可參照該文研究結(jié)果,盡量達(dá)到對(duì)流熱損失和遮光損失最小化。

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(jì)中需關(guān)注的影響因素,并針對(duì)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(yáng)能平板集熱器蓋板采用鍍有透明導(dǎo)電薄膜的玻璃對(duì)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(shí),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(bǔ)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。

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(guó)各地太陽(yáng)能資源豐富，因此設(shè)計(jì)并且利用太陽(yáng)能空氣集熱器用作干燥使用，這對(duì)于提高我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平，提高農(nóng)民科技應(yīng)用意識(shí)，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(guó)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(duì)它進(jìn)行干燥。要做好這項(xiàng)工作，必須對(duì)木材干燥的概念有基本的掌握。

對(duì)一種擾流板型太陽(yáng)能平板空氣集熱器的集熱性能進(jìn)行了研究,并對(duì)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(duì)效率因子和熱遷移因子的影響機(jī)理.獲得了擾流板型太陽(yáng)能平板空氣集熱器的集熱效率理論表達(dá)式,為此類太陽(yáng)能空氣集熱器的設(shè)計(jì)及應(yīng)用提供了參考.

分析太陽(yáng)能平板集熱器吸熱板芯傳熱性能的一種簡(jiǎn)易方法 (2)

提出一種新型太陽(yáng)能平板集熱器,可實(shí)現(xiàn)加熱空氣與加熱水兩種工作模式,并設(shè)計(jì)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(duì)這種新型集熱器的不同工況分別進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試,得到兩種工作狀態(tài)下的太陽(yáng)能光熱轉(zhuǎn)換效率。實(shí)驗(yàn)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(shí)現(xiàn)。

提出了一種以r245fa為循環(huán)工質(zhì)的氣液分離雙級(jí)太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)。對(duì)第一級(jí)集熱系統(tǒng)的集熱過程進(jìn)行了動(dòng)態(tài)數(shù)值模擬。結(jié)果表明,系統(tǒng)的集熱過程受太陽(yáng)輻射強(qiáng)度的影響最大,受系統(tǒng)啟動(dòng)溫度的影響較小。當(dāng)系統(tǒng)從環(huán)境溫度啟動(dòng)達(dá)到工質(zhì)蒸發(fā)狀態(tài)時(shí),減少循環(huán)工質(zhì)的質(zhì)量或增大集熱面積均能有效地減少系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間,而增大系統(tǒng)集熱面積是較佳方案。

太陽(yáng)能集熱器熱性能分析 摘要：本文介紹了太陽(yáng)能集熱器的種類以及各自的特點(diǎn)。同時(shí)，闡述了太陽(yáng)能集 熱器熱性能的理論，包括影響太陽(yáng)能集熱器熱性能的因素、太陽(yáng)能集熱器熱性能 的測(cè)試方法等。 關(guān)鍵字：太陽(yáng)能集熱器、熱性能測(cè)試、影響因素 0引言 隨著能源的大量消耗和環(huán)境的急劇破壞，新能源技術(shù)已經(jīng)成為 21世紀(jì)世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有決定性影響的五個(gè)技術(shù)領(lǐng)域之一。太陽(yáng) 能因?yàn)榫哂腥≈槐M、用之不竭、無環(huán)境污染等諸多優(yōu)點(diǎn)而受到各國(guó) 重視。2011年，我國(guó)太陽(yáng)能集熱器生產(chǎn)量占世界產(chǎn)量的80%，占世界 保有量的60%左右，說明我國(guó)已經(jīng)成為太陽(yáng)能利用大國(guó)。 太陽(yáng)能集熱器是將其接收的太陽(yáng)輻射能向傳熱工質(zhì)傳遞熱能的 裝置，因此，太陽(yáng)能集熱器是太陽(yáng)能利用的關(guān)鍵裝置。所以，太陽(yáng)能 集熱器的研究、開發(fā)與應(yīng)用對(duì)太陽(yáng)能資源的高效應(yīng)用至關(guān)重要。 1太陽(yáng)能集熱器的種類 隨著太陽(yáng)能利用的大力發(fā)展，太陽(yáng)能集熱器的種

太陽(yáng)能平板式集熱器38頁(yè)P(yáng)PT

平板太陽(yáng)能集熱器是太陽(yáng)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(duì)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(yáng)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(duì)其厚度布局作優(yōu)化設(shè)計(jì),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(duì)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(chǎng)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(duì)吸熱板的厚度布局作優(yōu)化設(shè)計(jì).模擬結(jié)果顯示,當(dāng)太陽(yáng)輻射強(qiáng)度為800w/m2、環(huán)境溫度為300k、風(fēng)速為3m/s時(shí),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(shí)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.

(19)中華人民共和國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局 (12)實(shí)用新型專利 (10)授權(quán)公告號(hào) (45)授權(quán)公告日 (21)申請(qǐng)?zhí)?01920527178.x (22)申請(qǐng)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(hào) (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(shí)用新型名稱 一種太陽(yáng)能集熱芯及太陽(yáng)能平板式集熱器 (57)摘要 本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)能集熱芯及太陽(yáng) 能平板式集熱器，屬于太陽(yáng)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(gè)直線流道， 直線流道的兩端設(shè)置有多個(gè)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

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介紹一種將相變儲(chǔ)熱材料和太陽(yáng)平板空氣集熱器相結(jié)合的太陽(yáng)能集熱/儲(chǔ)熱系統(tǒng)(包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)測(cè)試),并對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的儲(chǔ)熱效率和熱損失進(jìn)行了估算。結(jié)果顯示,裝置的儲(chǔ)熱效率可達(dá)23%,熱效率達(dá)55%。而同樣情況下的普通集熱器的熱效率僅為19%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于前者。因此,該太陽(yáng)能集熱/儲(chǔ)熱系統(tǒng)可有效降低集熱器的熱損失,提高集熱效率。

太陽(yáng)能空氣集熱器熱性能的實(shí)驗(yàn)研究——設(shè)計(jì)了一種帶孔折線形式特殊結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能空氣集熱器，對(duì)其安置在建筑物頂部利用太陽(yáng)能加熱空氣進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)測(cè)了過渡季不同工況下集熱器出口溫度、出口風(fēng)速和太陽(yáng)輻射強(qiáng)度等影響集熱器熱性能的相關(guān)因素，探討分析了集...

基于雷諾時(shí)均的三維定常粘性n-s方程及能量方程,對(duì)內(nèi)設(shè)擋流板的太陽(yáng)能平板空氣集熱器內(nèi)部流動(dòng)和傳熱特性進(jìn)行數(shù)值分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果顯示出良好的一致性。研究表明:擋流板的存在致使內(nèi)部流動(dòng)非常復(fù)雜,擋流板背側(cè)發(fā)生顯著的流動(dòng)分離與再附著現(xiàn)象,同時(shí)對(duì)溫度場(chǎng)產(chǎn)生重要影響,因此消除各種渦流是提高集熱效率的有效途徑之一;氣流在擋流板末端發(fā)生180°偏轉(zhuǎn)形成的二次流增加了流動(dòng)損失,但同時(shí)實(shí)現(xiàn)了冷熱流體的摻混,強(qiáng)化了換熱;集熱板的多種換熱方式中對(duì)流換熱占主導(dǎo),輻射換熱占總換熱量的1/7,為提高集熱效率,應(yīng)設(shè)法進(jìn)一步降低集熱板平均溫度。

提高太陽(yáng)能集熱器熱性能的實(shí)驗(yàn)研究 作者：張達(dá)，張義智，田瑞，高虹 作者單位：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué),能源與動(dòng)力工程學(xué)院,內(nèi)蒙古,呼和浩特,010051 刊名：能源工程 英文刊名：energyengineering 年，卷(期)：2009，(3) 引用次數(shù)：0次 參考文獻(xiàn)(5條) 1.guiyu-song.xuezu-qing.zhouxiao-wendeterminationofemittanceofselectiveabsorbingsurfaces 1998(6) 2.殷志強(qiáng).hardinggl.collinsre全玻璃同軸型真空管太陽(yáng)集熱器的熱性能1997(2) 3.陶楨.何慶楠.李衛(wèi)京.馮壘反光板對(duì)提高熱管真空管熱性能的研究[期刊論文]-太陽(yáng)能學(xué)報(bào)2003(3) 4.el-bourawims.di

今介紹一種太陽(yáng)能平板集熱器安裝可調(diào)支撐裝置。該裝置不同于我國(guó)目前普遍采用的傳統(tǒng)的角鐵現(xiàn)場(chǎng)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(qiáng)度可鍛鑄鐵制成,并對(duì)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(chǎng)使用六方板手即可迅速裝配好任何規(guī)格

太陽(yáng)能平板集熱器是太陽(yáng)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(yáng)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(yáng)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(jì)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(duì)集熱器的安裝傾角進(jìn)行了優(yōu)化分析,為太陽(yáng)能的開發(fā)利用提供理論借鑒。

該文通過對(duì)太陽(yáng)能平板集熱器吸熱板芯的傳熱分析,導(dǎo)出了一種能計(jì)算集熱器吸熱板溫度場(chǎng)分布的簡(jiǎn)易方法,通過與有限元數(shù)值計(jì)算方法得出結(jié)果的對(duì)比,表明這種方法是可靠的,可以用于分析吸熱板結(jié)構(gòu)、氣象參數(shù)等因素對(duì)太陽(yáng)能集熱器傳熱的影響,以利于優(yōu)化集熱器結(jié)構(gòu)。

新的太陽(yáng)能平板集熱器數(shù)學(xué)模式:付里哀變換

對(duì)一種蛇形流道太陽(yáng)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(shí)的fr值進(jìn)行替代研究,當(dāng)n>5時(shí),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(duì)集熱器進(jìn)行優(yōu)化,使集熱器熱遷移因子fr提高到0.81。