太陽能平板集熱器件縱橫比與板間距優(yōu)化

為減小高效平板集熱器件邊框?qū)ξ鼰岚宓恼诠鈸p失,建立了平板型集熱器件平均有效吸熱面積系數(shù)的計算模型。利用此模型對平均有效面積系數(shù)隨板間距、傾角、緯度的變化進行了詳細分析。結(jié)果表明,平均有效面積系數(shù)隨板間距的增大而減小,冬季最明顯;傾角小于15°或大于75°對集熱器件平均有效面積系數(shù)均不利。為便于應(yīng)用,給出了季均和年均有效面積系數(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,擬推薦北緯20°、30°、40°、50°使用的平板集熱器件最大板間距分別約為5.5、5.0、4.5、4.0cm,相應(yīng)年均有效面積系數(shù)均大于0.90。在設(shè)計過程中,可參照該文研究結(jié)果,盡量達到對流熱損失最小化。

太陽能平板集熱器優(yōu)化及集熱性能研究

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、加工工藝等進行了探討。

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(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(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。

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。

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)

太陽能平板式集熱器38頁PPT

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(dāng)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。

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(shè)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(fù)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(dǎo),輻射換熱占總換熱量的1/7,為提高集熱效率,應(yīng)設(shè)法進一步降低集熱板平均溫度。

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(shè)計及應(yīng)用提供了參考.

建筑能耗在各種能耗中所占的比例較大,降低建筑能耗有很多措施,太陽能就是減少常規(guī)能源消耗的有效途徑之一。熱管平板集熱器是一種有良好發(fā)展前景的集熱器型式,熱管平板式集熱器具有熱容小,啟動快,防凍防腐性能好等特點。結(jié)合熱管平板集熱器的特點,分析了其在太陽能系統(tǒng)的應(yīng)用,設(shè)計良好的集熱器及太陽能利用系統(tǒng)可以有效地實現(xiàn)建筑節(jié)能。

為提高太陽能平板空氣集熱器效率,設(shè)計了擾流板型太陽能平板空氣集熱器,通過fluent數(shù)值模擬,分析擾流板高度、間距對太陽能平板空氣集熱器性能的影響,得出最佳擾流板結(jié)構(gòu)參數(shù)。結(jié)果表明:在所有研究的擾流板型太陽能平板空氣集熱器中,擾流板間距為800mm,高度為150mm時,集熱器綜合性能最佳,該集熱器相比普通太陽能平板空氣集熱器,其效率明顯提高,并通過最小二乘法得出其瞬時效率公式。

平板太陽能集熱器熱效率

簡單介紹了熱管平板集熱器的特點及應(yīng)用前景,在分析傳熱的基礎(chǔ)上,討論各因素對傳熱效率的影響,從而進行優(yōu)化設(shè)計。

(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

從熱交換方式、傳熱介質(zhì)、吸熱涂層及管片連接方式等方面,敘述了平板型太陽能集熱器的分類和各類的優(yōu)缺點,提出,對平板型太陽能集熱器改進的措施。

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

為減小高效平板集熱器件邊框?qū)ξ鼰岚宓恼诠鈸p失,建立了平板型集熱器件平均有效吸熱面積系數(shù)的計算模型.利用此模型對平均有效面積系數(shù)隨板間距、傾角、緯度的變化進行了詳細分析.結(jié)果表明,平均有效面積系數(shù)隨板間距的增大而減小,冬季最明顯；傾角小于15°或大于75°對集熱器件平均有效面積系數(shù)均不利.為便于應(yīng)用,給出了季均和年均有效面積系數(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,擬推薦北緯20°、30°、40°、50°使用的平板集熱器件最大板間距分別約為5.5、5.0、4.5、4.0cm,相應(yīng)年均有效面積系數(shù)均大于0.90.在設(shè)計過程中,可參照該文研究結(jié)果,盡量達到對流熱損失最小化.

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行了優(yōu)化分析,為太陽能的開發(fā)利用提供理論借鑒。

隨著新能源的推廣和普及，以及科技的進步和發(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，詳細的闡述了該公司太陽能平板集熱器車間的設(shè)計。

新的太陽能平板集熱器數(shù)學(xué)模式:付里哀變換