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北京地区全年每平米太阳能得热量.doc
北京地区每平米太阳能全年各月产热水量计算
北京地区太阳辐射和环境温度数据见表1
表1 北京地区全年各月的月平均太阳辐射值 单位:MJ/(m2·d)
月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 环境温度 -4.6 -2.2 4.5 13.1 19.8 24 25.8 24.4 19.4 12.4 4.1 -2.7 水平面值 9.143 12.19 16.13 18.79 22.3 22.05 18.7 17.37 16.54 12.73 9.206 7.889 与水平面成40o角值 15.36 17.38 19.04 18.72 20.12 18.96 16.49 16.62 18.63 17.45 14.77 13.84 90o斜面值 14.83 14.97 13.7 11.05 10.3 9.01 8.45 9.24 12.36 14.36 13.87 13.74 注:根据以上数据,太阳能支架角度北京地区一般取40o,在春夏秋能获得较多的热量。
(二)太阳集热器的效率曲线
经有关权威部门测试,平板和全玻璃真空管的效率曲线见下图。
(a)真空管集热器效率曲线 (b)平板集热器效率曲线
从效率曲线可以看出,太阳集热器的热效率随产热水温度与环境温度的温差与太阳辐照度的比值(tR- ta))))) 环境温度 -4.6 -2.2 4.5 13.1 19.8 24 25.8 24.4 19.4 12.4 4.1 -2.7 真空管 0.70 0.70 0.75 0.75 0.80 0.80 0.85 0.85 0.80 0.80 0.75 0.70 平 板 0.45 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.45
(五)北京地区太阳集热器全年各月的日产热水量计算
根据上述确定的数据,计算真空管和平板太阳能需要的吸热体面积分别如表3、表4。
表3 真空管太阳能系统单位吸热体面积全年各月的日产热水量
月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 斜面太阳辐射 15.36 17.38 19.04 18.72 20.12 18.96 16.49 16.62 18.63 17.45 14.77 13.84 真空管接受的
太阳辐射量 18.432 20.856 22.848 22.464 24.144 22.752 19.788 19.944 22.356 20.94 17.724 16.608 冷水温度 8 10 11 12 14 15 16 16 15 14 12 8 热水温度 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 真空管效率 0.70 0.70 0.75 0.75 0.80 0.80 0.85 0.85 0.80 0.80 0.75 0.70 产热水量 kg/m2 96 116 141 144 178 174 168 169 171 154 113 87 注:真空管是园柱面采光,具有自动跟踪功能,因此实际的得到的太阳辐射量比平面大,根据有关测试数据,全天太阳辐射可按比平面的太阳辐射量大20%计算。
表4 平板太阳能系统单位吸热体面积全年各月的日产热水量
月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 斜面太阳辐射 15.36 17.38 19.04 18.72 20.12 18.96 16.49 16.62 18.63 17.45 14.77 13.84 冷水温度 8 10 11 12 14 15 16 16 15 14 12 8 热水温度 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 平板效率 0.45 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.45 产热水量 kg/m2 72 93 91 82 83 89 72
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