平板型集热器驱动的小型太阳能吸收式制冷系统运行分析与优化研究

文章以平板型集热器作为驱动热源,构建了一套额定制冷功率为17.6 kW的小型太阳能吸收式制冷系统,并基于TRNSYS软件构建了小型太阳能吸收式制冷系统模型,研究了太阳辐射强度、集热器面积和蓄热水箱体积的变化对系统运行性能和制冷功率的影响。模拟结果表明:在系统运行过程中,平板型集热器的工作温度约为90℃,单效吸收式制冷机的驱动温度为72.5~95℃,单效吸收式制冷机的最大制冷效率可以达到0.85,由此可知,当热源温度与驱动温度的匹配度较好时,既能保证单效吸收式制冷机的高效运行,又能减少能源品位的浪费;白天,当小型太阳能吸收式制冷系统运行时,系统的太阳能保证率为57.5%,一次能源节约系数可达到0.25,此时,小型太阳能吸收式制冷系统的制冷性能优于电压缩制冷系统。

真空管型集热器与平板型集热器效率分析

现阶段我国太阳能集热器主要有平板集热器和真空管集热器两种,很多人认为真空管内抽真空,所以防冻性能好,热效率高;高硼硅特硬玻璃3.3硬度大、表面光洁度高,不易结垢。而平板集热器则热效率低、

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。

环境因素对平板型集热器热性能影响的模拟分析

根据传热学原理,建立了平板型太阳能集热器热平衡和热效率方程,利用Matlab数值分析程序,分析了太阳辐照度、环境温度以及风速等环境因素对集热性能的影响.研究表明:太阳辐照度主要影响集热器的得热量,环境温度与大气风速主要影响集热器的热量损失.随着太阳辐照度的增大,集热器出口平均温度升高,输出有用能增大;随着环境温度升高,集热器的热量损失减小,使得瞬时效率得以提高;相反,环境风速越大,热量损失越大,从而导致效率降低.因此,较强的太阳辐照度、较高的环境温度或较小的风速,可以提高集热器的热效率.该研究对于平板型集热器的使用与维护具有指导意义.

《高性能平板型集热器》标准第二次讨论会成功召开

2019年8月13日,由北京绿金联能源研究院主编的中国建筑金属结构协会团体标准《高性能平板型太阳能集热器标准》研讨会在山东省质检院召开。会上,大家对该标准第二稿进行了热烈的讨论。会上,力诺瑞特、太阳雨、金亨新能源、龙口龙蓬铜管、广东桑辉、山东豪客、国家建材五金水暖产品质检中心、上海交通大学、江苏迈能、山东三齐、江苏巨天、济南鼎隆化工、山东普惠.

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。

平板型太阳能集热器的热损失分析

对平板型太阳能集热器的热损失进行理论分析,建立热损失的数学模型,由于平板型集热器的热损主要是顶部热损,所以本文对顶部热损进行详细的理论推导。通过迭代法对平板集热器顶部热损进行估算,并和Klein提出的热损系数经验公式进行验证,两种方法估算顶部热损的结果和变化规律一致,通过对比验证分析,得到了影响集热器效率的众多因素中的两因素——盖板层数和吸热板的热辐射性质对集热器顶部热损失的影响。

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。

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。

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。

平板型太阳集热器优化研究

基于热力学第一、二定律,采用拉格朗日条件极值法,以平板型太阳集热器的效率为目标函数,对平板型太阳集热器进行优化,在给定集热器结构参数以及环境条件的情况下,得到优化后的工质质量流量、进口温度以及效率。实验结果与计算结果吻合较好。讨论工质质量流量、工质进口温度、太阳辐射强度以及环境温度对效率的影响。对优化前后的效率进行比较,结果显示优化后的效率有显著提高。

平板型太阳能集热器效率分析

利用传热学理论讨论了平板型太阳能集热器的构造并对平板型太阳能集热器效率的不良因素进行了详细分析 。

平板型太阳能集热器热性能影响因素分析

针对平板型集热器,从理论上分析集热器热性能的衡量指标,从指标入手理清影响集热性能的众多因素,由于集热器工作环境的多样性和复杂性,各因素之间存在交叉影响,为便于后期实验研究的开展,本文对众多影响因素进行了分类说明,系统全面地分析了各因素对平板型集热器的得热量和热损的影响,为后期实验方案的制定奠定基础。

扰流板型太阳能平板空气集热器数值模拟分析

为提高太阳能平板空气集热器效率,设计了扰流板型太阳能平板空气集热器,通过Fluent数值模拟,分析扰流板高度、间距对太阳能平板空气集热器性能的影响,得出最佳扰流板结构参数。结果表明:在所有研究的扰流板型太阳能平板空气集热器中,扰流板间距为800mm,高度为150mm时,集热器综合性能最佳,该集热器相比普通太阳能平板空气集热器,其效率明显提高,并通过最小二乘法得出其瞬时效率公式。

平板集热器传热模型及热性能研究进展

本文综述了国内外在平板型太阳能集热器传热模型,结构创新,热性能以及增效防冻等方面的研究进展,总结了近年来平板型太阳能集热器的发展趋势状况,并对其未来的研究方向进行了展望,为今后平板集热器的开发利用,更为太阳能热利用领域的研究和发展奠定基础。

基于大流速的高瞬时效率槽沟式平板型太阳集热器

质量轻、厚度小是平板型太阳能集热器和建筑一体化的关键要求。设计了一种新型的平板型集热器,具有厚度薄、质量轻、产热大、能很好和建筑匹配等优点。提出了通过增大流速、减小进出口温差以获得较高的瞬时效率的方法(平均效率达到51%,瞬时效率最高达到61%),并通过试验分析了流速、进出口温差、瞬时效率、进水温度之间的关系,提出了最佳流速的经验公式。槽沟式平板型太阳集热器的性能研究将为该技术的推广应用奠定良好的基础。

纵向V型波纹板平板空气集热器的热性能实验研究

本文旨在从安装倾角对纵向V型波纹板平板太阳能空气集热器热性能影响出发,用实验的方法,通过对得到的实验数据进行分析和拟合,探求一个适合于昆明地区纵向V型波纹板平板太阳能空气集热器最佳安装倾角的范围和流道内温度场的分布情况。通过实验和理论分析,得出结论:安装倾角为条件下,纵向V型波纹板平板太阳能空气集热器的瞬时效率最优;在稳态条件下,流道内温度随离进口的垂直距离的增加,温度增速先快后慢。