来自 恒峰娱乐 2017-06-23 11:26 的文章

结构参数对真空管太阳能热水器性能的影响

【摘要】:为了了解结构及安装参数对真空管太阳能热水器的影响,本文就真空管自身性能及结构参数对其的影响做了深入的理论及实验研究。

论文首先给出在晴朗天气下真空管热水器实际采光量Hb,t和集热器平面采光量Hb,s的计算方法,Rb,t s的影响,分析结果表明:当倾角和方位角在

和20范围内,集热器的倾角和方位角对Rb,t s的影响不大,而集热器的管间距对该比值有很大的影响,依据真空管集热器表面采光量和系统日得热量来核定系统的性能极不合理。

为进一步研究真空管管间距然对系统热性能的影响,对管间建筑综合症距不同的两套真空管太阳能热水器进行了对比实验研究,研究结果表明:基于真空管集热器实际采光量计算的系统日均效率基本不受管间距的影响,而基于集热器平面采光量计算的日得热量Q17受管间距的影响,Q17越大。

为了全面研究其他参数对系统性能的影响,建立了描述系统传热过程的动态数学模型,理论结果与实验结果对比表明,所建立的理论模型能准确地预测系统的运行特性和性能,利用所建立的理论模型研究了系统的结构和安装参数对系统性能的影响,模拟计算结果显示:集热器的倾角、方位角和管间距对基于真空管实际采光量计翼墙算的系统日均效率t几乎没有影响;管间距对基于集热器平面采光量的日均效率s和日得热量Q17有很大的影响, s和Q17越大,依据现行的检测方法(GB/T18708)和系统技术条件(GB/T19141),系统性能越好,管间距越小,管与管之间的相互遮挡越厉害,系统实际采光量和得热量越小,性能越差。根据本文理论、实验及模拟计算的研究可知,现行标准中用来核定家用太阳热水系统性能的指标不能真实反映系统性能,反而会误导消费者,同时生产厂家可以通过改变管间距来人为地控制产品性能指标,建议以t作为系统性能的评价指标,或者在太阳正心瓜栱能热水系统技术条件(GB/T19141)中对管间距做出严格的规定,以消除管间距对Q17的影响。

为研究集热器倾角对系统运行特性和性能的影响,对两套完全一样但安装倾角不同热水器进行了对比实验研究,实验结果表明:倾角对集热器的日采光量有很大的影响,但对系统的热效率几乎没有影响,而且系统的日平均效率几乎不受气候条件影响,真空管太阳能热水器要获得最大的年得热量,其最佳安装倾角应该使系统的年采光量最大。实验结果还显示,增加集热器的倾角对系统热性能没有任何正面影响,对于倾角小的系统,来自水箱的冷水沿着真铰接空管的下壁流向封闭端,被真空管加热后沿着真空管的上壁返回水箱,流动路线清晰,而倾角大的系统,由水箱进入真空管的冷水在沿着下壁流向封闭端的途中,不断地与沿真空管上壁流动的热水混合,导致冷水不能顺利流向封闭端,如果真空管太长,有可能在真空管的封闭端出现死水器。这意味着,真空管不能垂直安装。