一种适用于粮食干燥的太阳能空气集热器热性能分析

本文设计制作了一种适于就仓干燥粮食的高效率、大流量、低温升、低阻力的太阳能空气集热器,对其建立了物理模型,进行了理论分析计算,并通过实验测试将理论计算结果与实验分析结果进行了比较。理论计算和实验结果都显示,这种太阳能空气集热器的效率随空气流量的增大而增大,集热器的温升随空气流量的增大而减小,当空气流量率在0.01348 kg/sm2-0.04621kg/sm2之间变化时,集热器平均效率在38.0%~74.6%之间,空气温升在29.0℃~13.4℃之间。     

非均匀流量分布下太阳能平板集热器的热性能分析模型

分析了非均匀流量分布下太阳能平板集热器的传热过程,建立并求解了相应的数学模型.通过该模型计算得到的集热器各支管出口温度与实验结果相符,验证了其正确性.利用该模型分析了假想的4种流量分布下太阳能平板集热器热性能,计算结果显示,非均匀流量分布的集热器热转移因子和集热器瞬时效率都比均匀流量分布低,最大降低幅度分别可达12.6%和10.5%.流量非均匀分布时各支管的肋片宽度、肋效率、效率因子、热转移因子和工质出口温度都不相等,稳态时集热器瞬时效率与归一化温差仍然成线性关系.     

一种计算太阳能集热器长期性能的新方法

基于大气层透射率时角函数和集热器的稳态模型,提出一种计算集热器长期性能的新方法——日周期法.该方法只需要日均气象参数,可得到与瞬时系统模拟软件计算结果相同的日总集热量.以兰州地区为例,采用数学拟合的方法得到大气层透射率的时角函数.根据日周期法,分析知全年、夏季和冬季的集热器最佳放置倾角分别为25°、11°、49°;计算了平板集热器在全年最佳倾角下的日总集热量,与瞬时系统模拟软件的计算结果相同,验证了模型的可靠性;最后分析了两种不同性能平板型集热器在兰州地区不同时段的平均效率.     

真空管式太阳集热器管间遮阴分析(一)--遮阴对真空管集热器日能量采集的影响

提出了真空管式太阳集热器的遮阴分析模型 ,并以北京为例进行了计算分析 .计算结果表明 ,相邻真空管间的遮阴现象在热性能分析计算中一般是不能忽略的 .     

CPC型热管式真空管集热器的热性能研究

通过对CPC型热管式集热器进行的传热分析和相关的试验，给出了内聚光CPC热管集热器的总热损系数、效率的计算方法，并测定了它的效率曲线，试验结果与理论计算值符合很好。文中所分析的是CPC型热管式真空集热器的通用模型，因此，对于各种形状CPC型热管式真空集热器所推导出的计算式都是适用的，这对于改进集热器设计和预示集热器性能都具有一定的参考价值。     

各参数对平板太阳能集热器设计和运行的影响

本文提出了在稳态和瞬态条件下,平板型水集热器的效率及其预热时间的计算。在计算中考虑了许多参数变化的影响。当气象条件不理想时,对这些影响加以适当的研究是很重要的。比较集热器在夏天和冬天的运行情况就可看出集热器倾角的重要性和管间距的影响。本文还提出了一种经验方法,将每天的辐射力曲线变换成有效稳定辐射力。在本文所考虑的条件下,6月份的有效辐射力节为400w/m~2,集热器效率为57%;12月份的有效辐射力为300w/m~2,效率为46.5%。     

太阳能集热器的热性能计算与优化设计

本文计算了几个不同厂家生产的集热器板芯的肋效率、集热器效率以及采用优化设计后其肋效率、集热器效率、节约材料情况。     

与建筑一体化对太阳能集热器热性能的影响

针对与建筑一体化太阳能空气集热器上下表面处于不同环境温度的问题,利用动态热平衡法,建立该型集热器传热过程的数学模型,并通过实验进行了验证.运用数值实验法研究了该型集热器的热性能特征、建筑一体化对其热性能的影响规律,以及按非一体化模型计算时引入的误差.研究结果表明:该型集热器具有双热损系数的特征,与建筑一体化提高了其冬季供暖期的热效率,按分体式计算的误差与集热器背板总传热系数和室内外温差成正比、与太阳辐照度成反比.     

新型太阳能集热器设计与测试研究

目的研究太阳能热水技术,以原有板式集热器为研究对象对其结构进行分析、集热效率进行测试,从而研发一款廉价不易损坏的新型太阳能板式集热器,并对其集热效率、蓄热能力等进行测试与评估.方法将成熟板式集热器进行拆解,分析其结构与工作原理,从而研发新型板式集热器,其主要技术特征为利用毛细管与水泥砂浆的优势互补;以水作为传热工质,通过测量集热器进出水口处水温,计算其集热效率等性能参数.结果新型集热器的制作成本大幅下降,缩短了资金回收期,瞬时集热效率达到42%,在太阳辐射照度为850 W/m~2的情况下可将水加热至43℃.结论利用毛细管增加工质与集热器的接触面积以及水泥砂浆的蓄热能力使得新型板式换热器的集热效率和集热时间得到提高,并且集热器制作成本的下降也对推广太阳能产业发展具有重要意义.     

太阳能集热器效率的分析与计算

本文用热力学基本定理分析了太阳能集热器进口温度和流量对其(火用)效率的影响;提出了全天最佳进口温度和全天最大(火用)效率的概念并结合实例作了计算.     

聚光条件下纳米流体非均匀集热特性分析

研究了一种采用纳米流体直接吸收太阳辐射的聚光型中温集热器.建立了纳米流体集热过程能量传递和聚光器辐射热流分布的数学模型,测试了添加不同质量分数纳米颗粒的Cu O-导热油纳米流体的吸光系数,进而对非均匀聚光条件下纳米流体直接吸收式集热器(NDASC)特性进行了CFD模拟.分析了40~150℃范围内不同纳米颗粒质量分数对NDASC管内温度分布和集热效率的影响规律.结果表明:NDASC集热管周向温差明显低于传统间接吸收式集热器,但随着纳米颗粒质量分数的提高,纳米流体吸光系数增大,管内温度分布的不均匀性加剧;集热效率则随纳米颗粒质量分数的增大呈现先升后降的趋势,得出了集热性能最佳的纳米颗粒质量分数范围.     

蛇形管平板式太阳能集热器的试验研究

为了探寻一种在中高温场合使用的平板式太阳能集热器,作者设计和开发了小流量、大温差的蛇形管平板式太阳能集热器,并进行了空晒试验和瞬时效率试验。试验结果表明：集热器的空晒温度可达170.2℃,热损系数为5.239W/(m2.℃),载热工质进口温度70℃时效率52%-55%。通过对集热器各部分温度变化趋势的比较,提出改进措施,以提高蛇形管平板式集热器在中高温工况下的集热性能。     

分段匹配式太阳能动力装置的分析

近年来有些文献［１，２，３］从热效率的角度讨论了常规太阳能动力装置的经济性，本文则与此不同，分析了它们的效率，从中发现蒸发器的损失在二次系统中是主要的。为此建议了一种“分段匹配”方式，以减少由于传热温差引起的可用能损失。本文详细讨论了这种装置的集热器和二次系统的效率，并与文献［１］的数据进行了计算比较。计算表明，由于采用分段匹配方式后，不仅二次系统的效率可以得到提高，而且还能使集热器在较合适的温度范围下工作，因而使整个太阳能动力装置的效率较常规方式的可以提高１０％～２５％，集热器面积相对减少１０％～２５％，设备投资相对减少６％～１３％。本文还讨论了各种影响因素。最后给出了分段匹配时一些主要参数的选择原则。     

流量对平板太阳能集热器热性能的影响

对太阳能集热器热性能的测试方法以及流量对平板太阳能集热器集热效率的影响进行实验研究,通过测量集热器在流量为0.01、0.02、…、0.10kg/s的工况下集热器进出口温度,计算太阳能集热器集热效率,同时根据实验值推导集热器热转移因子以及总热损系数在不同流量下的值,观察集热器效率、热转移因子及总热损系数随流量的变化趋势.通过热转移因子、总热损系数分别对流量进行拟合回归,建立关于流量的集热器效率方程式.结果表明,建立的集热器效率方程可以很好地反映出不同流量工况下集热器效率的变化趋势且能得到一定条件下集热器最佳性能的流量.     

真空管集热器配复合抛物面的研究

本文介绍配有复合抛物面聚光器的真空管集热器,并给出这种集热器的实验结果.文中提出一套较完整的光学特性的理论关系式,用平均透过率(?)及聚光器增益RCF(或聚光器收集因子),来描述这种光学性能.计算结果符合实验规律.     

对硫氰酸钠—氨太阳能间歇式吸收制冷循环性能的探讨

本文探讨了硫氰酸钠——氨太阳能间歇吸收制冷循环的性能。根据所作的试验,对该循环在达到最佳热力系数时,所应具有的溶液发生终温及其与平板式发生——集热器结构参数之间的关系进行了理论上的分析。     

Ⅰ型太阳能空气集热器传热性能分析

研究了太阳能空气集热器Ⅰ型的传热性能,建立了基于一维假设下的热量传递的数学模型,导出了准静态条件下沿程温度分布、出口温度、全天集热效率的近似解.通过计算,分析了进口温度、工质流速、流道深度对集热器传热性能的影响,计算结果表明全天集热效率随工质流速的增大而增大、随进口温度的升高而急剧下降、随着流道深度的增加,集热效率迅速增大到最大值后逐渐减小.     

一个根据ASHRAE和SRCC标准标定集热器性能的计算机程序

本文介绍了一个ASHRAE和SRCC有关标准编制的用於标定太阳能集热器热性能的计算机程序。该程序采用人机对话方式，用来标定计算各种工质的平板集热器及不同安装和跟踪方式的聚焦式集热器的热性能。可在IBMPC及其兼容机上运行。由于该程序利用了ASHRAE和SRCC有关文件的最新规定，故亦有助於了解美国在集热器性能标定方面的新进展。     

不同方位角上太阳能集热器最佳倾角的确定

综合考虑太阳辐射量和热负荷的变化,以福州地区为例,分别以年最大得热量和年需最小辅助加热量为目标,计算得到不同方位角所对应的集热器最佳倾角.结果表明,正南朝向下,相较于以年最大得热量为目标确定的集热器最佳倾角,以年需最小辅助加热量为目标确定的集热器最佳倾角可节约11.7%的辅助加热量.方位角对集热器最佳倾角也有较大影响.当方位角的绝对值较大时,应采用较小的集热器倾角.     

利用太阳能屋面集热器供暖通风的 被动式太阳房

提出并设计了一种利用屋面太阳能集热器供暖通风的被动式太阳房,建立了太阳能屋面集热器的数学模型和该太阳房系统模型,进行了实例计算分析。结果表明,20m~2房间如果采用的太阳能集热面积为4m~2,通过太阳能集热器供热保证率为52%,能使过渡季延长40天。