平板太阳集热器热性能模拟分析

为对平板太阳集热器进行热性能分析及优化设计,建立平板太阳集热器的稳态性能数学模型,编制热性能模拟程序,分析环境参数、运行参数及结构参数对集热器瞬时效率的影响特性。模拟结果表明,环境温度升高、工质入口温度降低均可显著提高集热器瞬时效率;降低盖板发射率和吸热板表面发射率有利于提高集热器瞬时效率;减小工质质量流量和增大集热管间距会使集热器瞬时效率减小;环境风速变化对集热器瞬时效率影响较小;夹层间距变化对集热器瞬时效率的影响随工质入口温度的增大而增大;太阳辐射强度对集热器瞬时效率的影响跟集热器与环境间的热交换有关。

吸热板参数对平板太阳集热器热性能的影响

建立单层盖板平板太阳集热器的一维稳态数学模型,用Visual Basic语言编写程序模拟研究吸热板各参数对平板太阳集热器热性能的影响。在综合考虑集热器效率因子与金属消耗量的基础上,设集热器总热损失系数为变量,对铜铝复合平板太阳集热器的吸热板厚度与管间距进行了优化。研究表明,用导热系数大的铜板代替铝板的优势并不明显;吸热板厚度在0.3 mm以上增加时,平板太阳集热器热性能的提升很小;随着管间距的增加,平板太阳集热器性能下降;吸热板涂层的改进对于平板太阳集热器热性能的提高至关重要;排管内/外径、盖板透过率、涂层吸收率分别为0.0108/0.012 m、0.916、0.89时,在全年运行的平均工况下,保证集热器效率因子为0.9,优化得到吸热板厚度、管间距分别为0.25 mm、11 cm时,金属材料消耗量最小,为2.27 kg/m2。

微热管阵列平板太阳集热器的数值模拟与优化

介绍一种全新的平板式太阳集热器，该集热器应用微热管阵列作为集热元件，具有成本低、抗冻、承压、不易结垢、易与建筑一体化等优点。对其瞬时热性能进行的实验研究表明，该集热器瞬时效率曲线的截距达83．1％，斜率为-4．77。建立了微热管阵列平板太阳集热器的CFD模型，对集热器内部流体流动与换热进行数值模拟，模拟结果与实验结果吻合较好，从而验证了模型的可靠性。采用CFD模型对集热器干式接触式换热器进行优化，结果表明，该集热器循环水的最佳流量为0．1-0．2kg／（m2·S），水流量较低时，采用直内肋管可适当提高集热效率，随着流量的增加，管内加肋对集热器性能的提高影响不大。

平板太阳集热器防冻结构试验研究

提出利用"预留空间"结构的防冻方案,并取得了初步研究成果。

金属材料平板太阳集热器结构吸热性能特征研究

不同材质的平板太阳集热器结构的吸热性能有很大的不同,传统材质的平板太阳集热器结构的吸热性能在实际中有很广泛的应用,但仍存在很多的不足,为此提出金属材料平板太阳集热器结构吸热性能特征研究。金属材料平板太阳集热器结构吸热性能的特征主要有吸热性能稳定、产生的热效率较高和能承受极高的温度三个主要特点,与传统材料的平板太阳集热器结构有较高的优越性,因此能够代替传统的平板太阳集热器结构,并为我国平板太阳集热器的发展提供了新的发展方向,奠定了理论基础。

酚醛复合保温板在平板太阳集热器上的应用

介绍了平板太阳集热器的基本结构及酚醛复合保温板,对比了酚醛复合保温板与其他保温材料在平板太阳集热器中的应用。摘要:

高效大平板太阳能集热器区域供热应用案例分析

高效大平板太阳能集热器作为可再生能源技术的杰出代表,以其卓越的单台有效采光面积与高光热转换效率,正逐渐成为我国特别是能源短缺地区集中供热领域的首选方案。本文聚焦某县城实施的平板太阳能区域供热项目,进行详尽的产品特性分析、系统设计计算、节能减排的实际效果评估,以及深入的经济性分析,旨在为同类项目的设计与推广提供科学依据与实践指导,推动清洁能源供暖事业的健康发展。

拉萨地区平板太阳能集热系统变流量运行策略及效益分析

针对室外环境参数波动变化以及蓄热系统温度波动特性,提出一种太阳能集热系统变流量运行调控策略,建立最优流量优化模型,回归得到不同工况下最优流量值多项式函数,并与定流量运行策略下的系统运行性能进行对比分析。结果表明:与定流量运行方式相比,采用变流量调控策略时,集热系统净收益显著提升。对于拉萨地区100 m^(2)串并联形式平板太阳能集热系统,采用变流量运行策略时,虽然运行泵耗增加,但集热量增益更大,相比单位集热面积流量为0.02 m^(3)/(h·m^(2))时,集热系统净收益增加了468.7 MJ,提高了6.75%。

多孔介质辅助平板式太阳能集热器热性能强化的数值仿真研究

多孔介质材料具有良好的传热和蓄热性能。设计了新型多孔介质辅助平板式太阳能集热器的二维数值仿真模型,对其内部热性能进行了数值模拟,研究多孔介质块的形状(矩形、梯形、三角形结构)、布置数量和渗透率(达西数Da=10^(-5)~10^(-2))等因素对平板式太阳能集热器热性能强化的影响;然后考虑到插入多孔介质伴随的压降和摩擦阻力损失,提出了评价集热器传热性能与阻力损失的性能评估标准。研究结果表明:在平板式太阳能集热器换热通道插入4种不同形状的多孔介质块,矩形多孔介质块背部附近区域更易产生涡区,集热器内传热性能最强,但通道内流动阻力系数大,从而导致阻力损失大。当多孔介质区域总长度一定时,随着多孔介质块布置数量的增加,涡区数量相应增加,集热器内传热性能加强,且通道内流动阻力损失呈现先增加后降低的规律。多孔介质块渗透率对集热器传热性能的影响显著,当Da=10^(-2)时,集热器传热性能最强。集热器内多孔介质块布置任意数量、高渗透率(Da=10^(-2))条件下,矩形多孔介质块的性能评估标准最佳;在多孔介质块布置数量(N=6)较多、低渗透率(Da=10^(-5)、Da=10^(-4))条件下,三角形多孔介质块的性能评估标准最佳。

平板型太阳能集热器抗风雪负载技术分析

平板型太阳能热水系统在解决生活热水及采暖应用上的独特优势是得到了客户极大的认可及市场普及,至今已经取得了显著的经济及环境效果。产品在实际安装使用过程中能通过外部的支架及其固定扣件能够牢牢的固定住产品,但在沿海、高层建筑等其它出现极端风、雪自然灾害地区会出现由于平板太阳能集热器本身的结构问题出现质量问题。本文主要阐述平板型太阳能集热器的结构特点,着重分析平板太阳能集热器结构设计,包括设计参数的选择、测试验证等相关设计计算。

太阳能平板集热器的设计与性能评价

太阳能平板集热器是一种利用太阳能将光能转化为热能的设备,具有环保、可再生等优势,被广泛应用于热水供应、采暖和工业生产等领域。本论文旨在探讨太阳能平板集热器的设计与性能评价方法,通过对集热器的几何参数设计、流体循环系统设计和辅助装置设计等方面进行研究,提高其能量转换效率和系统稳定性。同时,采用热效率计算、系统可靠性评价、经济性评价和环境影响评价等方法,对太阳能平板集热器的性能进行综合评估。通过实验和仿真研究,验证了设计方法的可行性,并对太阳能平板集热器的改进方向进行了探讨。

平板型太阳集热器表面积尘对其热性能影响的分析

以两组分别处于模拟积尘与清洁状况下的平板型太阳集热器为研究对象,在相同环境条件下,通过对比其瞬时效率及效率曲线研究不同积尘量对其热性能的影响。研究结果表明:积尘不仅会降低集热器的瞬时效率,同时也会降低其所能达到的最高效率和最高温度;效率下降值与积尘量之间成正比Δηd=0.089lnm-0.118;在干旱少雨的地区或季节应注意保持集热器表面的清洁,特别是在积尘初期;要使集热器在实际运行过程中获得较高的热性能,不仅要从本质上提高其自身的性能,其运行维护同样需要引起重视。

平板型太阳集热器瞬时效率曲线的统一性分析

平板太阳能集热器的效率方程和对应的效率曲线是判断集热器热性能的重要依据,前人分别用3个不同方程和3条不同曲线定量地描述了集热器效率。文章阐释了3条曲线的异同点,并提出将3条太阳热水器瞬时效率曲线统一起来的具体解决办法。

全流道式平板型太阳能集热器的试验研究与模拟分析

以全流道式平板型太阳能集热器为研究对象,首先进行了集热性能试验测试,在此基础上,利用CFD技术对不同排管管径全流道吸热板内传热介质的流动与传热进行模拟。试验结果表明,全流道集热器集热性能好、保温性能优,最高瞬时集热效率可达86.1%,热损失系数仅为4.179 W/(m^2·℃);与有关国家标准比较,最高瞬时集热效率高14.1%,热损失系数低1.82 W/(m^2·℃)。模拟结果表明:全流道板芯在增大流体传热接触面积的同时产生了横向导流作用,使各排管间流体流量分布更为均衡;全流道板芯热阻小,壁面上热流分布均匀,有效地增大了板芯的对流换热。

分析太阳能平板集热器吸热板芯传热性能的一种简易方法

该文通过对太阳能平板集热器吸热板芯的传热分析 ,导出了一种能计算集热器吸热板温度场分布的简易方法 ,通过与有限元数值计算方法得出结果的对比 ,表明这种方法是可靠的 ,可以用于分析吸热板结构、气象参数等因素对太阳能集热器传热的影响 ,以利于优化集热器结构。

平板太阳能集热器强化传热特性研究

介绍平板太阳能集热器的典型结构、传热特性及数学模型,综述平板太阳能集热器改进透明盖板,设置透明隔热层,改进吸收涂层,优化吸热板、采用纳米流体等强化传热措施及发展趋势。

相变蓄能抗冻太阳能平板集热器的设计与研究

提出一种具有抗冻功能的相变蓄能太阳能平板集热器。该集热器在吸热板与保温层之间增加了一层相变潜热大、相变温度为277.15~281.15 K的相变蓄能材料。根据该集热器的传热机理,给出计算相变蓄能层设计厚度的公式。采用ANSYS Fluent软件建立该集热器的三维非稳态模型,模拟不同工况下集热器的出口温度及其内部水的最低温度。研究结果表明:在冬季环境温度最低日,相变蓄能抗冻集热器内水的最低温度高于275.15 K,能很好地起到抗冻作用;相变蓄能抗冻集热器与相同结构的普通集热器相比,冬季阴天和晴天代表日的净得热量分别高1.3 MJ/m^2和0.7 MJ/m^2。

平板型太阳集热器热性能的快速测试方法研究

对快速测量平板太阳集热器热性能的瞬态测试方法进行研究,并将快速测试方法的测试结果与国标GB/T4271-2000(平板型太阳集热器热性能试验方法)规定的测试方法所得的结果进行比较。通过对比可见,基于瞬态测试的快速测试方法可以得到与稳态测试同样的结果,考虑到现有太阳辐射表的精度,只要太阳辐照度大于300W/m2瞬态测试即可有效,且对测试期间太阳辐照度的变化无要求。在除雨雪天的情况下,整个测试可以在1d内完成。

直流式系统中平板型太阳能集热器数值模拟研究

由于非稳态传热问题通过理论计算得到解析解较困难,本文运用数值模拟方法研究定温放水型直流式系统中平板型太阳能集热器的工作状况,讨论了集热器的管径和管中心距在非稳态传热条件下对集热器的效率和每平方米产水量的影响。可得到结论扁盒式集热器具有较高效率;相同条件下,管径越大集热器效率越高。该结果有利于优化直流式平板集热器的设计参数。

热管式平板型太阳集热器热性能的理论研究

基于热管式平板型太阳集热器吸热板传热过程的特点以及换热器的传热有效度-传热单元数法,对热管式平板型太阳集热器的被加热流体出口温度及热效率进行理论分析和计算,并将结果与具有相同结构尺寸的热管式平板型太阳集热器的实验研究结果进行比较。结果表明,根据提出的理论分析方法所得到的结果与实验研究结果吻合较好,可用于分析和讨论相关参数对热管式平板型太阳集热器热性能的影响。为研究热管式平板型太阳集热器的热性能提供了一种新的理论方法。