太阳能空气集热建筑模块冬季热性能优化实验研究

以建筑集成的太阳能空气集热建筑模块为研究对象,利用与实际住宅等大的实验平台,针对不同的集热板形式和空气流动方式对集热建筑模块热性能的影响进行了实验研究。重点讨论了开孔平板型、开孔孔径大小以及设置空气间层分隔板等对改善集热建筑模块热性能的影响。实验结果表明,开孔平板型较实心平板型的热性能得到明显的改善,孔径优化后(孔径为5mm、孔间距为15mm)的热效率可提高30%以上;另外,设置空气间层分隔板相对于小孔径(d=5mm)而言,采用大孔径(d=10mm)时出风口升温效果更明显。

空气源热泵-太阳能组合系统在寒冷地区运行特性的模拟研究

对郑州某办公楼的空气源热泵供暖系统进行了供暖性能实验,分析了室外气温和供暖负荷率对机组运行效果的影响,结果表明,寒冷地区冬季采用空气源热泵进行供暖具有技术可行性但并不经济。基于实验数据,对空气源热泵-太阳能组合系统进行了模拟研究,分析了不同供暖面积下,冷凝温度、蒸发温度、集热器面积及供水温度等对热泵供暖运行性能的影响,提出较为合理的匹配及运行方式。

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。

大庆市平板式太阳能空气集热器的应用研究

平板型太阳能空气集热器是太阳能集热器中一种最基本的类别，其结构简单、运行可靠、成本适宜，还具有承压能力强、吸热面积大等特点，是太阳能与建筑结合的最佳选择之一。为了促进大庆市新农村建设，针对大庆市的地理位置和气候条件，制作出两个模型，并对两个模型进行数据采集，研究发现有选择性涂层的集热器比未涂有选择性涂层的集热器出口温度提高了5-7℃。利用Fluent软件进行三维数值模拟，将模拟所得结果与实际测的数据进行对比，对比结果基本吻合。研究结果表明，大庆市可在冬季合理选择使用平板式太阳能空气集热器，使农民住宅或温室大棚达到冬季保温的目的。

平板型太阳能空气集热器有效透过率与吸收率乘积的计算

在分析平板型太阳能空气集热器内部传热原理的基础上，对其有效透过率与吸收率的乘积进行了讨论，导出了计算公式。

紫花苜蓿太阳能干燥系统空气集热器结构研究

紫花苜蓿是我国牧区主要的牧草,利用太阳能低温干燥将紫花苜蓿变成干草或草粉是理想的保存方式,能够有效地保留紫花苜蓿的营养成分。针对太阳能空气集热器供热条件和方式,设计了垂直于气流方向的蛇形—"S"形通道和沿气流方向的半椭圆弧形—"?"形通道两种平板型太阳能空气集热器,并对其构件的选择、工作原理、集热器内部分流腔体的结构形式、保温材料、集热面积以及路径长度进行了相应的研究。

太阳能辅助热源密集烤房集热器最佳上下通道空间比的实验研究

太阳能辅助热源密集烤房是在普通密集烤房屋顶加装平板型空气集热器,平板型空气集热器的热损主要是由于集热板温度高于玻璃盖板温度而产生的自然对流热损失引起的。玻璃盖板与吸热板的间距对自然对流影响很大,为了使热损降到最低,使集热器效率最高,选取7座不同的烤房使它们的上下通道空间比(玻璃盖板与吸热板的间距和吸热板与集热器底板间距的比值)分别为1∶4、3∶7、2∶3、1∶1、3∶2、7∶3和4∶1,并进行集热器热性能对比实验。结果表明,当上下通道空间比为1∶1时集热器效率最高,一个烤烟周期用煤量最少。

浅析太阳能空调系统

本文对安装于某办公大楼中的一套20KW的溴化锂吸收式太阳能空调系统,以及其中安装使用的中温平板集热器进行了详细的介绍。描述了其运行原理,介绍了其系统配置,介绍了该工程的最新进展,并对其进行了测试分析,得出了结论和建议。为太阳能热利用、工业废热利用以及暖通空调等领域的工程应用提供了参考。

铝排管集热器吸收太阳能、空气能和环境能研究

对无透光和保温材料封装的新型铝排管平板集热器进行吸热特性分析,建立了吸收太阳能、空气能和环境能的数学模型,并分析了流体滞止特性对平板集热器吸收空气能的影响。进一步针对铝排管平板集热器的设计参数,通过TRNSYS软件进行仿真。在TRNSYS软件中对于影响集热器吸热性能的参数进行了单一变量分析。仿真结果显示:该平板集热器集热效率相比普通集热器大大提高。风速对空气能吸收量影响较大,风速越大,滞止温度越高,空气能吸收量越多;辐射量对太阳能吸收量影响作用明显,但对环境能吸收有减小趋势;集热面积增大和集热器整体性能提升有很大的关联作用;环境温度对环境能吸收量有很大的决定作用;入口流量对集热性能的提升存在峰值影响力,而进口温度的增加会降低集热器的集热效率。该平板集热器通过实际应用表明,其性能与仿真结果相符,且能够大大提高集热器效率。

多孔盖板型太阳能平板空气集热器热性能模拟

建立多孔盖板型太阳能平板空气集热器的数值计算模型,利用已有实验数据验证模型的准确性。基于该数值模型研究单位面积系统风量、太阳辐射照度和集热层吸收率对集热器热性能的影响。结果表明,多孔盖板型太阳能平板空气集热器的热性能较普通平板集热器有明显改善。系统风量增大,集热效率相应地增大,而空气通过集热器的压力降也会迅速增大,从而造成系统风机耗电量增加,所以应综合考虑系统的热性能和风机耗电量,合理选择系统风量。空气温升随太阳辐射照度增大而升高,并且接近线性增长,集热效率随着辐射照度增大呈缓慢下降趋势。集热效率随着集热层吸收率增大而显著增大,且接近线性增长。

半圆形波纹吸热板太阳能空气集热器数值模拟

以采用半圆形波纹吸热板的平板型太阳能空气集热器(以下简称集热器)作为研究对象,在风道进口空气温度为276 K、外界空气温度为273 K条件下,采用Fluent软件,模拟分析半圆形波纹吸热板的半圆半径(变化范围为5~30 mm)、风道进口空气流速(变化范围为1.0~3.0 m/s)对风道内空气温度分布(包括风道出口空气温度)、集热器集热效率、空气压力损失的影响。集热器由半圆形波纹吸热板平均分为上下风道(分设空气进出口)。总体上,上下风道内空气温度均沿着流动方向逐渐升高,下风道的空气温度高于上风道。风道进口空气流速为2.0 m/s时,随着半圆半径的增大,上下风道空气出口温度均呈增大趋势,集热效率也随之增大,说明增大半圆半径对增强空气扰动的效果明显。半圆半径为30 mm时,随着风道进口空气流速的增大,上下风道出口温度均呈下降趋势,集热效率与空气压力损失均呈增大趋势。在选取风道进口空气流速时,除考虑集热效率外,空气压力损失也是需要考虑的因素,这关系到送风机的耗电与集热器的承压能力。