一种增大真空管采光面积的方法及其对太阳能热水器性能的影响

在昆明地区晴朗天气条件下，对一种通过在真空管开口端加延长管从而增大采光面积的新型真空管太阳能热水器(试验组)与传统热水器(对照组)进行对比测试分析.试验结果表明：试验组与对照组水箱中的水温上升趋势较为接近且分层皆不明显，但同一时刻试验组各层水温均高于对照组；试验组的日有用得热量、17 MJ/m²下日有用得热量、系统能效和热效率分别比对照组高4.03%、4.04%、8.89%和4.87%.     

管间距对真空管家用太阳能热水器热性能的影响

依据现行的家用太阳能热水系统技术条件(GB/T19141),不管采用平板集热器还是真空管集热器,日采光量为17MJ/m2所对应的日得热量Q17是评价家用太阳能热水系统性能的主要指标.本文通过理论和实验研究真空管集热器的管间距对系统热性能的影响,结果表明:管间距对真空管家用太阳能热水系统的Q17有很大的影响,管间距越小,Q17越大,意味着系统的性能越好.但实际情况却完全相反,管间距越小,管与管之间的遮光越厉害,系统实际的日得热量越小,性能越差.这意味着以Q17来评价真空管家用太阳能热水系统的性能不合理,建议在家用太阳能热水系统技术条件中对管间距做出具体的规定,以消除管间距对Q17的影响.     

分布式光伏直驱制冰系统的实验研究

为解决太阳能光伏发电驱动压缩机工作间歇性问题,利用蓄冰代替蓄电池存储太阳能,构建了光伏直驱制冰系统,并对系统运行可靠性与制冰性能进行实验研究.研究结果表明,光伏直驱制冰系统接收辐照量为13.81 MJ/m2时,最大制冰量为62kg,系统COP最大值为0.17.为提升制冰系统性能,将原蒸发器单通道不锈钢盘管结构改进为双通道铜盘管结构,增加了制冷工质与水的换热面积,提高传热性能,系统在接收辐照量为13.73 MJ/m2时,最大制冰量为107kg,系统COP最大值达到0.24.     

辐照强度对太阳能集热-辐射制冷复合系统热性能影响的研究

文章针对一种太阳能集热-辐射制冷(solar heating-radiative cooling,SHRC)复合系统,结合典型气象年数据,研究了太阳辐照强度变化对系统热效率η和总热损失系数U_L的影响规律;建立了SHRC复合系统的物理模型,模拟了不同辐照强度下的系统热效率,与实验结果的均方根误差为3.97%;在此基础上对6个不同典型气候类型代表城市的全年太阳能集热性能进行了对比分析。结果表明,全年得热量最多和最少的地区分别为亚热带季风气候的堪培拉(4 048.73 MJ/m~2)和温带大陆性气候的纽约(2 791.34 MJ/m~2)。研究结果有利于综合评估和比较不同气候类型地区全年SHRC复合系统热性能,进一步对系统性能较差的季节或地区提出了改进措施。     

回质型太阳能吸附式制冷系统的性能

提出与构建了太阳能热水驱动的回质型吸附式制冷系统,测试分析了运行参数对系统制冷性能的影响,并在高温季节对系统进行了实验运行.结果表明,采用高效的真空管太阳能热水系统,合理配置集热器面积,能够稳定地驱动吸附式制冷系统.在16~21 MJ/(m2.d)的太阳辐射条件下,系统的日平均太阳能制冷系数COPsolar≈0.1~0.13.     

黑瓷复合陶瓷太阳板集热系统的应用研究

研发了一种与建筑一体化的新型高效平板太阳能集热体黑瓷复合陶瓷太阳板。该集热体以普通瓷土为原料配制泥浆注浆成型,表面喷涂以工业废弃物提钒尾渣为原料调配的钒钛黑瓷泥浆层,干燥后经连续辊道窑1 200 ℃烧制而成,阳光吸收比为0.95。介绍了陶瓷太阳板房顶集热系统的构建方法,该系统与建筑共用结构层、保温层、防水层,与建筑一体化、同寿命,隔热、保温效果优于普通房顶。通过建筑实例对该集热系统的集热效率与真空玻璃管热水器进行测试对比,得出集热系统日得热量为8.6 MJ/m²,远高于真空玻璃管热水器和国家标准的7.0 MJ/m² ,可实现太阳能使用成本低于常规能源。     

一种新型太阳池吸收式制冷机的设计

针对太阳能以热制冷的利用,文中提出了一种具有聚光装置和追光系统的太阳池吸收式制冷机,将太阳池储存的热量作为热源,驱动制冷机制冷循环.通过加装聚光装置和追光系统提高太阳池吸收太阳辐射的能力,增加吸收太阳能总量.同时给出了200 m2太阳池吸收式制冷机的技术参数,得出200 m2太阳池制冷面积约为472.373 m2.     

西北地区太阳能采暖系统储热水箱热损失试验研究

以西北新农村117.07 m²的单体建筑太阳能采暖系统为研究对象,以12月15日为例,得出储热水箱热损失主要发生在自然冷却阶段,当日储热水箱的总热损系数为5.68 W/℃,总热量损失为9.49 MJ.再选取其余11个典型日的试验数据对储热水箱总热损系数和总热损失各影响因素进行拟合,储热水箱总热损失由于受到环境温度和室外风速的影响,储热水箱的温度也随之变化.研究结果表明:平均环境温度每降低1 ℃,储热水箱总热损失增加0.067 MJ;室外风速每增加1 m/s,储热水箱总热损失增加0.042 MJ;储热水箱平均温度每降低1 ℃,储热水箱总热损失增加0.068 MJ;储热水箱温度变化幅度每增加1 ℃,储热水箱总热损失增加1.641 MJ.针对储热水箱热损失分析及室内热环境现状,提出将储热水箱置于室内以增强储热水箱储热能力和改善建筑室内舒适度.     

一种导流管式承压全玻璃真空管太阳能热水系统的实验研究

对一种导流管式承压全玻璃真空管太阳能热水系统在晴天天气情况下的日得热量、平均日效率、系统平均热损因数、能效系数等热性能参数进行了热性能测试,并与传统式全玻璃真空管太阳能热水系统进行对比;分析了导流管式承压全玻璃真空管太阳能热水系统的实际运行特征及与传统式全玻璃真空管太阳能热水系统的区别.实验结果表明:导流管式承压全玻璃真空管太阳能热水系统相比传统的全玻璃真空管太阳能热水系统具有热性能良好,得热量高,平均热损因数小,太阳能热转换率更高等优势.     

新型太阳能光伏光热综合利用装置性能的实验研究

提出了一种具有双层集热板的新型太阳能光伏光热综合利用装置.搭建实验系统,在相同的太阳辐照条件下,对新型太阳能光伏光热综合利用装置和普通光伏板的性能进行了对比测试.实验结果表明:新型太阳能光伏光热综合利用装置的平均表面温度比普通光伏板低4.3℃,平均电效率和平均火用效率分别比普通光伏板高0.22%和2.42%,集热效率为45.8%,光电光热综合性能效率达到72.8%.     

不同结构的平板式阳台壁挂太阳能热水系统性能分析

针对竖直式和水平式两种流道结构的集热器进行对比试验,根据相关参数对两种热水系统的热性能进行了计算和对比分析,结果表明水平式流道的平板热水系统在瞬时效率、日平均效率、日有用得热量和升温性能4个方面均优于竖直式流道的平板太阳能热水系统。     

带有热管热回收装置的燃气热水器系统性能实验研究

设计了一种加装于常规燃气热水器尾部烟道的冷凝式热管换热器,通过实验测试分析了热负荷和进水流量对该换热器蒸发段显热、潜热回收量以及燃气热水器热效率的影响。实验结果表明,燃气热水器热负荷对热管换热器热回收量有重要影响,随着热负荷从0.51 m3/h增加至0.59 m3/h,显热和潜热的回收量分别从2 671 kJ/h增加至3 283 kJ/h、735 kJ/h增加至1 126 kJ/h,燃气热水器的平均热效率能够达到94%,按燃气低位热值计算,最高热效率可达到101%。     

太阳能热泵热水装置试验研究与应用分析

研制了一种将热泵与太阳能热水器结合的太阳能热泵空调热水器装置,对正在进行试验研究的太阳能热泵空调热水器一体装置的基本原理和构成进行介绍,并对其在热泵制热水模式下的运行工况进行了实验研究.实验结果得到能效比最大可达3.85,平均在3.0以上.并分析讨论了各种参数变化对系统的影响,在此基础上做出了该装置的耗能分析.与其他类型的热水器进行了经济性比较,数据结果表明该热水器装置更为经济.     

全天候分体式太阳能热水器

介绍了一种全新的太阳能热水器,采用直流—循环复合工作方式,提高了效率。并且贮水箱置于室内,集热器置于阳台外侧,适于各种住宅使用。在阴雨天或太阳辐射不足的情况下,利用电辅助加热或其它换热方式,达到全天候应用的目的。     

太阳能热水器吸热效应与结构参数的关系

研究太阳能热水器水管长度（Ｈ）、内半径（Ｒ）和水流速度（Ｖ）间的相互依赖关系．对管内水流过程中的吸热积累效应，提出最佳选择方案及其理论依据．通过计算，求得太阳能热水器在气温不变的单位时间内，吸收热辐射的总能量为一常数     

上循环管位置对平板型家用太阳能热水器性能的影响

对一种常见的平板型立式储热水箱家用太阳能热水器进行试验分析.搭建了自然循环平板型家用太阳能热水器的实验平台.测量了两种不同位置的上循环管对白天加热阶段储热水箱温度变化及对热性能的影响,通过测试数据分析对比了高、低位上循环管循环时,水箱内温度变化、分层状况,定义了十分钟内的平均效率,并进行了比较.结果表明:储热水箱升温阶段采用高位上循环管的水箱内部出现较好的水温分层;高位上循环管热水器的自然循环瞬时效率比低位上循环管热水器的瞬时效率高.     

太阳能热水器热辐射流对管内水流引起的温升分布

假定太阳能热水器中管内水流速度不大且在管内作分层稳定流动，太阳热辐射流通过管内壁垂直输入水柱侧面，控制水流速度，水柱在管内输运过程有足够时间吸收热辐射流而逐渐升温，使管内的出端水温高于进端水温．由此建立管内水流的热传导方程，考虑第一、第二类边界条件，在圆柱坐标系中求解，并利用变数分离法和贝塞尔函数的性质，导出了热水器中管内水温的分布     

基于Angstrom-Prescott模型和空间插值的山东省月太阳辐射再估算

基于Angstrom-Prescott模型和空间插值法构建了山东省各地的月太阳辐射估算方法,并利用山东省3个国家站（济南、莒县和福山）和菏泽、聊城、淄博及青岛的辐射观测数据验证了估算方法的准确性。首先利用山东省3个国家站1992年—2015年的辐射与日照百分率观测数据,采用最小二乘法拟合得到不同月份Angstrom-Prescott模型系数并以2016年观测数据验证。其次,分别使用不同空间插值法对菏泽、聊城、淄博和青岛进行太阳辐射估算并根据结果选择最优空间插值法。最后,将该方法与其他文献方法进行对比分析。2016年国家站的月太阳辐射估算结果显示其月平均σMRE约为3.5%,σ_RMSE在17 MJ/m²~24 MJ/m²,因此该A-P系数具有较高的准确性。在菏泽、聊城、淄博及青岛4站的估算中选定误差最小(σ_MRE约为7.22%,σ_RMSE约16 MJ/m²~69 MJ/m²)的最小曲率法作为最优空间插值法。与其他文献方法对比的结果表明,基于Angstrom-Prescott模型和空间插值法估算月太阳辐射准确度较高,可应用于其他区域月太阳辐射的估算。