太阳能真空管吸附集热器集热与制冷性能研究及其经济分析

以分子筛 -水为吸附工质对对真空管型太阳能吸附集热器的集热性能进行了详细的分析计算 ,其中包括真空管内、外玻璃间非均匀温度表面的辐射换热 ,两相邻管之间的辐射换热 ,真空管与背板间的辐射换热以及背板的反光等 .同时以制冷量、成本和集热器面积三要素构成新的评判指标 ,对吸附器的结构参数 (管径、管距和吸附剂厚度 )进行了分析 .计算结果表明 ,以大直径的真空管作吸附集热器时 ,可获得较好的综合性能 ;从评判指标来看 ,应用大管径吸附器且两相邻管的中心距离等于 2 .5倍的管径 ,吸附剂的最佳厚度大约为

全玻璃真空管太阳能集热器对流换热试验与模拟

以可再生能源总能系统为研究背景,通过搭建太阳能辅助燃料电池试验平台,逐步完成不同涂层材料、内置导流板太阳能集热器自然对流试验研究;在试验验证基础上,分别建立太阳能集热器自然对流和强迫对流三维数学模型,应用场协同和火积理论分析流动和传热数据。自然对流研究表明,吸收率在0.95～1.0、发射率在0.06～0.16时,随吸收率升高,发射率降低,热效率升高1.71%,火积增量逐渐增大;加装导流板后,真空管内部混流消失,底部流动得到强化,实验热效率提高2.17%;确定全玻璃真空管热水器导流板合理板厚为2 mm,合理板长为距离真空管底部60～100 mm,合理位置为中心线以上16～20 mm;强迫对流研究表明,横双排集热器雷诺和努赛尔数、火积增量均高于竖单排集热器,火积耗散低于竖单排集热器。确定太阳能辅助燃料电池集热场在中低温条件下,自然对流采用内置导流板集热器,强迫对流采用横双排集热器。

不同布置方式下真空管太阳能集热器的热性能以及入射角修正系数的对比试验研究

为了获得真空管太阳能集热器布置方式对其热性能及入射角修正系数的影响规律,文章在室外条件下进行了2组真空管太阳能集热器性能试验。其中:一组试验为真空管太阳能集热器垂直放置;另一组试验为真空管太阳能集热器水平放置。试验结果表明:当集热器安装倾角为30°时,1 d内,水平放置的真空管太阳能集热器的瞬时集热效率呈现出先升高后降低的变化趋势,竖直放置的真空管太阳能集热器的瞬时集热效率呈现出先降低后升高的变化趋势;水平放置的真空管太阳能集热器的入射角修正系数随着入射角的增大而减小;当入射角由0°逐渐增大至45°时,竖直放置的真空管太阳能集热器的入射角修正系数呈现出先增大后减小的变化趋势;当水平放置的真空管太阳能集热器的入射角大于30°,竖直放置的真空管太阳能集热器的入射角大于15°时,将入射角修正系数引入瞬时集热效率拟合公式中,可以明显提高热性能评价结果的准确性。

热管真空管太阳能集热器应用于乌鲁木齐地区集热性能的实验研究

文章分析和研究乌鲁木齐地区冬季供暖期,室外气象条件、集热器工质进口温度对热管真空管式太阳能集热器综合集热效率和工质出口温度的影响规律.结果表明,在乌鲁木齐冬季利用热管真空管太阳能集热器作为供暖热源时,集热器工质最佳体积流量为0.2 m^3/h;集热器有效集热量随太阳辐射强度增大呈线性增加趋势;热管真空管太阳能集热器的平均效率高达45%.

南北向真空管太阳能集热器日采光量的简化计算方法研究

真空管太阳能集热器的热性能检测应该以其实际接收的太阳辐照量为基准。然而,目前评定真空管太阳能集热器热性能的依据为集热器平面接收到的太阳辐照量,因此,现有检测方法得到的结果并不能反映真空管太阳能集热器的真实热性能。文章基于辐射计算的经验关系式构建了南北向真空管太阳能集热器(NSETC)日采光量的简化计算方法。计算结果表明:当真空管太阳能集热器安装倾角偏离当地纬度10°、方位角偏离正南20°以内时,基于简化计算方法和直接数值计算方法得到的Rb,t-s之间的相对偏差均小于2%;Rb的估算值与直接数值计算值之间的相对偏差小于2.2%;采用二维和三维天空辐射模型计算得到的真空管太阳能集热器天空辐射采光量之间的相对偏差小于0.65%;由太阳直接辐射简化计算方法结合二维天空辐射模型计算得到的真空管太阳能集热器年采光量,与直接数值计算结合三维天空辐射模型计算得到的年采光量之间的相对偏差小于1%。

热管式真空管和平板型集热器在兰州地区太阳能热水系统中的热性能对比分析

利用TRNSYS软件对兰州市某住宅小区别墅用户建立热管式真空管太阳能集热器及平板型太阳能集热器热水系统模型,并结合兰州地区气象参数,选择在兰州最冷月的太阳辐射强度最小日及太阳辐射强度最大日对系统进行了仿真模拟,得到了热管式真空管太阳能集热器热水系统和平板型太阳能集热器热水系统的太阳能辐射强度、有效的热量、太阳能保证率及系统效率的分布。分析发现在同样的气象条件下,热管式真空管集热器太阳能热水系统的太阳能保证率及系统效率都要比平板型集热器太阳能热水系统高,说明热管式真空管集热器的性能更优。

全玻璃真空管太阳能集热器研究方法概述及计算模型分析

基于实验测试、数学模拟、模型分析等方法,介绍了国内外全玻璃真空管太阳能集热器的研究现状和发展趋势。分析各影响因素对集热效率的影响,确定最佳倾角,提高集热性能和优化结构是集热器研究的重点。在此基础上重点介绍了真空管式太阳热水器能量收益和效率模型、标准光-热性能计算模型、自然对流的冷热水循环计算模型和强制循环太阳能热水系统计算模型。

热管式真空管太阳能集热器热性能测试研究

集热器测试系统利用两级温控,采用PID控制方法,把进水温度的漂移控制在±0.2℃以内;利用变频器采用位置式PID算法进行控制,将流量控制在±1%的精度范围内.对热管式真空管太阳能集热器进行了瞬时效率的测试,通过测试,证明了此种集热器热效率高,有广泛应用的前景.

全玻璃真空管太阳能阵列供暖系统性能试验

为了研究实际工况下全玻璃真空管太阳能集热器系统的动态供暖性能,通过试验研究和理论分析得出了储热水箱总热损系数、太阳能集热器阵列集热效率的回归方程以及系统太阳能利用率的计算公式,结果表明:2015年11月24日至2015年12月5日,储热水箱总热损系数为25.82~31.53 W/℃,全玻璃真空管太阳能集热器阵列的集热效率为38%~72%。以2015年11月30日为例,系统的太阳能利用率为37.1%,太阳能集热器所收集的热量仅有54.6%被利用,系统热损过大。通过对比系统供热量和建筑逐时耗热量发现:在供暖期间,系统所提供的热量远大于该段时间的建筑耗热量,特别是在供暖初期,供热量达到了该时段建筑耗热量的10倍以上,供热量和供暖时间过于集中;针对此问题提出了单户太阳能供暖系统运行策略的改进建议。

折射率可调SiO_2-TiO_2太阳能集热器减反膜设计的数值分析

针对折射率可调的无色透明TiO2涂层的最新研究进展,本文通过分析太阳能集热器真空管表面的由SiO2、折射率可调的TiO2组成的三层减反膜的反射损耗,得出了最优化的膜层组合。此SiO2-TiO2-TiO2三层减反膜结构在400～700nm的波段范围内,可见光的透过率可以达到99.5%以上。此结构减反膜以同种材质制备多层不同折射率薄膜,则各膜之间无膜间应力和工艺匹配的限制,为低成本地制备太阳能集热器真空管等的曲面多层减反膜提供了可能。

太阳能集热器研究进展

太阳能热水技术在太阳能利用技术中最为成熟、实际应用最多且在经济上能与常规能源竞争。太阳能集热器是太阳能热水器的核心部件,是用于吸收太阳辐射并使之转换为热能传递给热介质的装置。介绍了平板型太阳能集热器和真空管太阳能集热器,并对两者的优缺点进行对比,对其发展趋势进行了分析。

太阳能集热器在中高温蒸汽生产中的应用

中高温蒸汽在工农业生产中有着广泛的用途,本文论述了中高温蒸汽的应用,并对全玻璃真空管太阳能集热器、平板型太阳能集热器和槽式太阳能集热器等太阳能集热器蒸汽生产方式及特点分别进行了讨论,并指出各类系统需解决的问题。

中国太阳能中温集热技术进展及应用

在分析太阳能热利用行业发展数据的基础上,对目前应用较为广泛的跟踪型和非跟踪型中温太阳能集热技术的发展研究及标准编制现状进行分析,介绍中温太阳能技术在供热采暖、空调、烟草等行业应用,明确了太阳能中温利用的温区,给出不同形式中温集热器性能提升的建议及应用展望。

以太阳模拟器为光源的集热器室内稳态性能对比

以大面积太阳模拟器考察了平板式太阳能集热器、热管真空管式太阳能集热器、全玻璃真空管式太阳能集热器室内稳态下的性能。经测定,全玻璃真空管式太阳能集热器的时间常数为1235 s,其压力曲线随流速变化平缓。在辐照强度为900 W/m2、进口温度低于57℃时,平板太阳能集热器的效率高于热管真空管式和全玻璃真空管式太阳能集热器;进口温度高于57℃时,式真空管式太阳能集热器的效率高于平板式太阳能集热器;进口温度高于64℃时,全玻璃真空管式太阳能集热器的效率高于平板式太阳能集热器。在工作温度范围内,全玻璃真空管式太阳能集热器的效率低于热管真空管式太阳能集热器。设计、流动和换热特征影响了集热器的性能。

太阳能生物质互补清洁供热系统集成研究

基于我国生物质利用和太阳能集热技术的实际情况及能量综合梯级利用思路,研究性提出一种新颖的太阳能生物质互补清洁供热系统。新系统将太阳能集成到生物质锅炉中,利用菲涅尔集热装置直接加热补给水产生工业蒸汽和真空管集热装置预热补给水,并兼顾生物质锅炉热力除氧热源,多余热量进入蓄热罐进行存储。新系统通过调节生物质锅炉颗粒燃料量,适应对外供热负荷变动和太阳能波动所带来的输入热量变化导致蒸汽量变化的工况。以河北沧州地区某供热量20 t/h的太阳能生物质互补供热系统为例,性能估算分析表明,太阳能输入能量份额为20.31%,太阳能年度等效利用小时数为74 d(1779 h),真空管集热系统的加热能力是补给水预热负荷的4.47倍。研究表明,合理的热力系统集成方式是提高太阳能热利用系统性能和降低工业蒸汽成本的关键所在。研究成果将为开创我国太阳能生物质互补供热新局面提供新思路。

高校太阳能热水系统常见问题及解决办法

总结了高校太阳能热水系统在太阳能集热器真空管、辅助热源选型、系统防冻措施、恒温混水效果、淋浴废水热回收等方面常出现的问题,对存在的问题进行探讨,并提出解决办法。

太阳能辅助空气源热泵系统工程运行分析研究——以高台县为例

如今随着人们生活水平不断提升,太阳能在人们的日常生活中也越来越常见,因此太阳能、空气能作为可再生能源,在建筑节能中越来越受到人们的重视。正是由于太阳能、空气源热泵在生活中的重要地位,因此本次研究通过对两者的优劣分析,以高台县为例,结合实际工程经验,提出利用太阳能与空气源热泵联合供热系统在保证供暖热水供应、节约和环境保护等方面的优越性。最后,结合具体案例对其技术、经济进行分析,结果显示:太阳能辅助空气源热泵联合供暖热水系统比传统供暖热水系统具有更高的节能和经济价值,具有很好的应用前景。

基于ORC的太阳能热电联产系统优化设计

针对太阳能资源丰富的偏远地区小型建筑群的用能需求,提出了一种基于有机朗肯循环(ORC)的太阳能热电联产系统,即采用真空管太阳能集热器收集热量,供给ORC系统发电,并采用其余热进行供暖的系统。对该系统建立了数学模型,通过与实验结果的比较,验证了模型的正确性。以某部队哨所为例,采用正交优化设计的方法,以费用年值最小为目标函数,以真空管太阳能集热器面积、蓄热水箱容积、蒸发器换热面积、冷凝器换热面积、蓄电池组容量及发电机组启动压差为设计变量,建立了系统优化模型,确定了最优组合的折合发电电价为2.3元/(kW·h),能免费供暖。进行了全年逐时运行工况模拟,结果显示,哨所94.56%的用电负荷由该系统承担,5.44%的用电负荷由辅助能源系统柴油发电机承担,100%的供暖负荷由该系统承担。从经济性、环保性及可靠性3个方面评估了该系统能源供给方式的优越性。

一种新型太阳能多功能热泵系统分析

对一种新型太阳能多功能热泵系统（SA—MDHP）进行了[火用]分析；并列出了SA—MDHP系统各部件的[火用]方程，将各部件输出的[火用]功率与输入[火用]功率的比值定义为部件的[火用]效率；研究结果表明，在给定条件下，SA—MDHP系统4用效率在0．15—0．4之间变化；为了有利于提高系统的[火用]效率，对各个部件火用损率变化趋势和各部件[火用]损率变化值进行了模拟研究，从研究结果可知，SA—MDHP系统[火用]损率最大的部件是压缩机，而火用损率最小的部件是毛细管。

广西地区集中式太阳能热水系统经济性分析

本文基于目前广西地区应用较广泛的平板型和全玻璃真空管型集中式太阳能热水系统,按现行国家标准进行设计和选型,以电热水器作为参照对象对比分析了两种太阳能热水系统的初投资、年运行费用和静态投资回收期等经济性指标。结果表明:在相同的设计年太阳能保证率下,全玻璃真空管太阳能热水系统全年集热效率略低于平板型太阳能热水系统,但其初投资与年运行费用均较低、静态投资回收期较短,具有很强的经济竞争力,值得大力推广应用。