太陽能平板集熱器優(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,該文應用幾何光學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、緯度的變化進行了詳細分析。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,相應年均有效面積系數(shù)均大于0.90。在設計平板集熱器件時,可參照該文研究結(jié)果,盡量達到對流熱損失和遮光損失最小化。

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

在介紹透明導電薄膜光學性質(zhì)的基礎上,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,而當吸熱板已覆蓋有選擇性吸收涂層時,蓋板玻璃再鍍透明導電薄膜,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行干燥，由于我國各地太陽能資源豐富，因此設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)民科技應用意識，節(jié)省能源和保護環(huán)境具有十分深遠的意義。木材資源日益短缺，木材在國民經(jīng)濟建設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。

對一種擾流板型太陽能平板空氣集熱器的集熱性能進行了研究,并對各種影響集熱器熱性能的因素進行了分析,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式,為此類太陽能空氣集熱器的設計及應用提供了參考.

分析太陽能平板集熱器吸熱板芯傳熱性能的一種簡易方法 (2)

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,并設計了一種新型的"l"型翅片結(jié)構將兩種功能有效結(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)換效率可達到40%以上,高于傳統(tǒng)的空氣集熱器;水集熱的效率達到49.7%。兩種集熱功能均能以高效率實現(xiàn)。

提出了一種以r245fa為循環(huán)工質(zhì)的氣液分離雙級太陽能集熱系統(tǒng)。對第一級集熱系統(tǒng)的集熱過程進行了動態(tài)數(shù)值模擬。結(jié)果表明,系統(tǒng)的集熱過程受太陽輻射強度的影響最大,受系統(tǒng)啟動溫度的影響較小。當系統(tǒng)從環(huán)境溫度啟動達到工質(zhì)蒸發(fā)狀態(tài)時,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)的運行時間,而增大系統(tǒng)集熱面積是較佳方案。

太陽能集熱器熱性能分析 摘要：本文介紹了太陽能集熱器的種類以及各自的特點。同時，闡述了太陽能集 熱器熱性能的理論，包括影響太陽能集熱器熱性能的因素、太陽能集熱器熱性能 的測試方法等。 關鍵字：太陽能集熱器、熱性能測試、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，新能源技術已經(jīng)成為 21世紀世界經(jīng)濟發(fā)展中具有決定性影響的五個技術領域之一。太陽 能因為具有取之不盡、用之不竭、無環(huán)境污染等諸多優(yōu)點而受到各國 重視。2011年，我國太陽能集熱器生產(chǎn)量占世界產(chǎn)量的80%，占世界 保有量的60%左右，說明我國已經(jīng)成為太陽能利用大國。 太陽能集熱器是將其接收的太陽輻射能向傳熱工質(zhì)傳遞熱能的 裝置，因此，太陽能集熱器是太陽能利用的關鍵裝置。所以，太陽能 集熱器的研究、開發(fā)與應用對太陽能資源的高效應用至關重要。 1太陽能集熱器的種類 隨著太陽能利用的大力發(fā)展，太陽能集熱器的種

太陽能平板式集熱器38頁PPT

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)理論應用于吸熱板導熱過程的分析,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關系,進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)化準則.最后,根據(jù)優(yōu)化準則,通過數(shù)值模擬的方法對吸熱板的厚度布局作優(yōu)化設計.模擬結(jié)果顯示,當太陽輻射強度為800w/m2、環(huán)境溫度為300k、風速為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30%.將風速為3m/s時的優(yōu)化厚度布局在不同風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)中華人民共和國國家知識產(chǎn)權局 (12)實用新型專利 (10)授權公告號 (45)授權公告日 (21)申請?zhí)?01920527178.x (22)申請日2019.04.18 (73)專利權人陳保平 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，屬于太陽能技術領域，具體包 括集熱體，集熱體的中部設置有多個直線流道， 直線流道的兩端設置有多個相互連通的多邊形 流道，集熱體的兩端設置有進液管和出液管，進 液管和出液管分別與兩側(cè)的多邊形流道相連

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介紹一種將相變儲熱材料和太陽平板空氣集熱器相結(jié)合的太陽能集熱/儲熱系統(tǒng)(包括結(jié)構設計和試驗測試),并對整個系統(tǒng)的儲熱效率和熱損失進行了估算。結(jié)果顯示,裝置的儲熱效率可達23%,熱效率達55%。而同樣情況下的普通集熱器的熱效率僅為19%,遠遠小于前者。因此,該太陽能集熱/儲熱系統(tǒng)可有效降低集熱器的熱損失,提高集熱效率。

太陽能空氣集熱器熱性能的實驗研究——設計了一種帶孔折線形式特殊結(jié)構的太陽能空氣集熱器，對其安置在建筑物頂部利用太陽能加熱空氣進行了實驗研究。實測了過渡季不同工況下集熱器出口溫度、出口風速和太陽輻射強度等影響集熱器熱性能的相關因素，探討分析了集...

基于雷諾時均的三維定常粘性n-s方程及能量方程,對內(nèi)設擋流板的太陽能平板空氣集熱器內(nèi)部流動和傳熱特性進行數(shù)值分析和實驗驗證,模擬結(jié)果與實驗測量結(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)部流動非常復雜,擋流板背側(cè)發(fā)生顯著的流動分離與再附著現(xiàn)象,同時對溫度場產(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損失,但同時實現(xiàn)了冷熱流體的摻混,強化了換熱;集熱板的多種換熱方式中對流換熱占主導,輻射換熱占總換熱量的1/7,為提高集熱效率,應設法進一步降低集熱板平均溫度。

提高太陽能集熱器熱性能的實驗研究 作者：張達，張義智，田瑞，高虹 作者單位：內(nèi)蒙古工業(yè)大學,能源與動力工程學院,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(5條) 1.guiyu-song.xuezu-qing.zhouxiao-wendeterminationofemittanceofselectiveabsorbingsurfaces 1998(6) 2.殷志強.hardinggl.collinsre全玻璃同軸型真空管太陽集熱器的熱性能1997(2) 3.陶楨.何慶楠.李衛(wèi)京.馮壘反光板對提高熱管真空管熱性能的研究[期刊論文]-太陽能學報2003(3) 4.el-bourawims.di

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

太陽能平板集熱器是太陽能熱利用領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,還與集熱器的安裝傾角直接有關。在建立太陽輻照模型的基礎上,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,對集熱器的安裝傾角進行了優(yōu)化分析,為太陽能的開發(fā)利用提供理論借鑒。

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

新的太陽能平板集熱器數(shù)學模式:付里哀變換

對一種蛇形流道太陽能平板空氣集熱器的集熱性能進行研究,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值進行替代研究,當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的理論表達式,并對集熱器進行優(yōu)化,使集熱器熱遷移因子fr提高到0.81。