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。

泡沫金属平板式太阳能集热器传热性能的研究

主要研究泡沫金属对平板式太阳能集热器内传热情况的影响。考虑固体骨架与流体之间的传热温差,建立二维瞬态局部热不平衡的能量双方程模型,运用数值分析的方法求解控制方程。分别研究不同泡沫金属块高度与孔隙率对太阳能集热器排管内传热的影响,并分析不同情况下的Nu数、压降和综合节能性能。结果表明:与传统的平板式太阳能集热器相比,在集热器排管内填充泡沫金属能显著增强管内传热;随着泡沫金属块高度的增加和孔隙率的减小,Nu数增大的同时压降也随之增大。在应用中,以节能性能因子对泡沫金属结构进行优化。

浅谈减少平板式太阳能集热器热损的措施

世界经济的飞速发展,消耗了大量的不可再生资源,导致化石能源等面临着枯竭的境地,这在一定程度上促使人们去开发利用清洁的可再生资源,太阳能就逐渐成为新能源和可再生资源的重要组成部分。现通过对平板式太阳能集热器的基本结构、平板式太阳能集热器热损失的主要根源进行分析,提出了减少平板式太阳能集热器热损失的具体措施。

平板式热管太阳能集热器冬季运行性能研究

随着能源紧缺和环境污染的日益严重,开发再生能源已是人类文明发展的迫切需要。世界各国都在逐渐加大对太阳能利用方面的研究力度。近年来,我国在太阳能研究和应用方面,也取得了较大的成就。

平板式太阳能集热器的发展综述

平板式太阳能集热器是一种很有前途的太阳能集热器,具有相对较高的成本优势以及在建筑一体化方面的可行性。文章介绍了平板式太阳能集热器在国内外的应用情况和技术发展;回顾了集热器的全面性能,包括热效率、建筑一体化太阳能系统的设计等;同时分析了该领域现今仍存在的技术障碍;对相关先进技术及其发展方向进行了讨论和展望,主要集中在吸收表面涂层、高透射率盖板以及结构设计方面。此外,文章介绍了建筑一体化设计方面的一些典型工程实例。

平板式太阳能集热器盖板的研究现状分析

为了减少平板式太阳能集热器的顶部热损失,提高集热器的热效率,根据平板式太阳能集热器的结构,选择对顶部结构透明盖板进行优化。就近些年来人们对透明盖板优化方面的进展进行总结,包括盖板材料的选用、对于盖板表面的镀膜技术、各种不同形式的盖板以及与优质保温固体材料SiO2气凝胶结合的盖板。这些优化措施都是通过改变透明盖板的隔热性、透光性和反射性,从而达到优化的目的。最后,对未来透明盖板优化发展方向进行了展望。

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。

基于TRNSYS的太阳能耦合污水源热泵系统性能分析

以徐州市某地区某污水处理站为研究对象,为响应节能减排,寻求改造方案。为与建筑一体化,在其屋顶布置平板式太阳能集热器,可直接提供热能,或为污水源热泵机组提供低温热工质,提高热泵机组蒸发器进口温度,进而提高制热效率。基于TRNSYS搭建太阳能耦合污水源热泵系统运行模型,研究表明系统能耗为15.3 MW,系统COP值为4.0,性能较为优越。与污水源热泵系统相比,耦合系统运行较为稳定,系统性能得到较大提升,节能效果明显。耦合系统较污水源热泵系统COP值提高10.5%,能耗降低11.1%。耦合系统评价因子为0.983 2,是最优的制热方案,系统保证制热稳定的同时,兼顾其经济节能性、可靠安全性。

空气集热器透明蜂窝透过率的二维理论推导

透明蜂窝的太阳透过率是衡量平板式太阳能集热器性能的主要参数。本文考虑入射光线所在平面垂直于集热器表面的情况,从而将光线在蜂窝内部的复杂的传播过程简化为在一个矩形单元内的二维多次反射。根据几何光学原理,推导出蜂窝的有效透过率的计算公式:eτ=[(1-Atanθ+N)+(Atanθ-N)eρ]τ2eρN。根据公式,透明蜂窝的有效透过率为入射角θ、材料的透射率τ和反射率ρ、以及蜂窝单元的高宽比A的函数,与蜂窝的具体尺寸无关。该公式提供了计算透明蜂窝透过率的一个简单而有效的方法。

浅谈太阳能的利用

作为新兴的绿色能源太阳能,可以用来发电,进行太阳热的收集利用,还可以应用在诸多的领域里,"金色能源"—太阳能可以说是取之不尽,用之不竭的一种能源。文章提出加大开发利用太阳能,符合了科学发展观的基本要求,符合了能源紧缺、环境污染这一严峻的当今社会需要,并介绍了几种太阳能的利用方法。