典型太阳能集热器热性能研究.pdfVIP

SOLARENERGY 山东省产品质量检验研究院 ■颜士峰闰崇强+刘华凯杨岩冰 济南大学物理科学与技术学院 ■陈洪亮 摘 要：以当今市场保有量最高的两种典型太阳能集热器——全玻璃真空管型太阳能集热器和平板型 太阳能集热器为研究对象，从能量传递角度，构建了太阳能集热器在理想状态下的热效率模型， 并依据模型计算了极限热效率：最后对两种太阳能集热器做了热性能测试实验，并使用最小 二乘法拟合出太阳能集热器瞬时热效率与归一化温差的关系，对比两种太阳能集热器在同一 实验条件下的极限热效率和热损失系数，并验证了该模型的正确性。 关键词：太阳能集热器；热效率测试；热损失系数：极限热效率 0引言 本文针对上述问题，以典型的全玻璃真空管 太阳能集热器作为家用太阳能热水系统的 型太阳能集热器和平板型太阳能集热器为研究对 核心集热元件，其热性能直接影响到家用太阳 象，以期通过比较研究，为家用太阳能热水系统 能热水系统的有用得热量。国内外学者对太阳能 集热器元件的选型提供参考。 集热器做了大量研究。张彦峰等【11对处于自然集 热状态下太阳能集热器中的对流问题做了分析， 1实验台的搭建 解决了在倾角不同的情况下，对流热损失与空气 图l、图2分别为全玻璃真空管型和平板型 太阳能集热器的结构图。全玻璃真空管型太阳能 夹层间距的关系。Bhagoriaetal等【2】在平板型太 mmx58mmxl5=1．47m 阳能集热器吸热板上方空间安置聚四氟乙烯膜， 集热器的采光面积为1690 能使太阳能集热器效率小幅提高，并研究了构 mmx 平板型太阳能集热器的采光面积为1955 成膜的分子形状对太阳能集热器效率的影响。 750mm=1．47m2。 Kundu【3】构建了平板型太阳能集热器的动态模 图3为太阳能集热器热性能实验平台示意 型，在该模型中，考虑了在集热过程中温度的 图。本实验使用水作为工质，系统所需要的动力 变化对整个太阳能集热器热损系数和导热系数 由泵提供，当太阳光照射到太阳能集热器上时， 的影响，并提出了在不同辐照度和环境温度下 水由泵驱动进入集热器，在集热器中受热升温， 的优化措施。然而，上述研究对全玻璃真空管 太阳辐射能就转化成储存在工质中的热能。该太 型太阳能集热器和平板型太阳能集热器的热性 阳能集热器热性能测试系统能将工质的入口温 能未作比较研究。 度控制在设定温度士0．1℃以内，实验期间的实际 收稿日期：2016-06-14 基金项目：山东省科技计划资助项目(2015KYZll) 通信作者：闰崇强(1987一)，男，硕士，主要从事太阳能热利用方面的研究。412536181@qq．tom ————————————————————————————————————一萨—————————————————————————————————————一SOLAR ENERGY11／2016 万方数据 重圜盈圈冒函 太阳能 刁。：黑 uJ(2)