【摘要】：為了更好的利用太陽能資源,本課題研發(fā)一種新型承壓容積式太陽能集熱器,該集熱器可以與地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)相結(jié)合,不僅可以作為季節(jié)性蓄熱的集熱器,解決住宅建筑冬季地源側(cè)取熱負(fù)荷大于夏季放熱負(fù)荷的問題,還可以兼顧居民生活熱水器,大幅度提高太陽能、淺層地?zé)崮艿惹鍧嵖稍偕茉丛谧≌ㄖ械睦寐?減少消耗常規(guī)能源所帶來的污染物排放,達(dá)到建筑節(jié)能減排目的。本文對研制的新型承壓容積式太陽能集熱器,進(jìn)行了傳熱分析,在此基礎(chǔ)上建立了實(shí)驗(yàn)研究平臺,為該新型集熱器設(shè)計(jì)與檢測提供科學(xué)依據(jù)。采用實(shí)驗(yàn)的方法對新型集熱器進(jìn)行了測試。測試的內(nèi)容包括集熱器日有用得熱量、平均熱損因數(shù)、集熱器瞬時(shí)效率、熱水出水率、集熱器壓降與流量之間的數(shù)學(xué)模型,通過對測試數(shù)據(jù)的整理,得出以下主要結(jié)論：(1)隨著大管初始加熱水溫的不斷升高,日有用得熱量隨之下降,當(dāng)初始加熱水溫由17.1℃升高到53.8℃時(shí),日有用得熱量由7.06MJ/m2下降到4.56MJ/m2,下降比例為35.4%,說明日有用得熱量的大小與大管初始加熱水溫緊密相關(guān)。(2)隨著大管集熱器降溫的初始溫度不斷升高,熱損失因數(shù)隨著升高,當(dāng)集熱器降溫的初始溫度由46.2℃升高到78.2℃時(shí),熱損失因數(shù)由35.7W/(m3·k)升高到39.7W/(m3·k),升高比例不大,僅為11.2%,說明集熱器的保溫效果好,在無太陽光照射時(shí),集熱器中的水熱損失小。(3)隨著大管集熱器中的水溫不斷被加熱,集熱器瞬時(shí)效率開始下降,在測試開始一小時(shí)后瞬時(shí)效率下降最大,之后便趨于穩(wěn)定。隨著大管集熱器加熱的初始溫度升高,平均瞬時(shí)效率隨著降低,當(dāng)集熱器加熱的初始溫度由17.1℃升高到55.5℃時(shí),平均瞬時(shí)效率由45.5%降低到25.1%,說明集熱器的熱效率與初始加熱水溫有密切關(guān)系。(4)隨著額定溫度的升高,熱水出水率變化不大,當(dāng)額定溫度有56.9℃升高到70.2℃時(shí),熱水出水率由95.6%上升到98.0%,說明容積式集熱器的熱水利用效果好。(5)隨著管道流速的增加集熱器進(jìn)出口的壓力損失也隨著增大,當(dāng)流量在0.09m3/h與0.14m3/h之間時(shí),集熱器的壓降上下波動在8kPa左右,流量大于0.14m3/h,集熱器壓降按照△P=59.85×Q0.86+0.52 kPa的規(guī)律變化,說明集熱器在低流速時(shí),流體在大管內(nèi)流動并不充分,這樣對于熱水的利用也是不利的。上述結(jié)果與結(jié)論,對進(jìn)一步優(yōu)化該新型集熱器開發(fā)與應(yīng)用具有一定的指導(dǎo)意義。
【圖文】：

（４）根據(jù)不同氣候區(qū)的氣象資料，標(biāo)定實(shí)驗(yàn)條件下承壓容積式太陽能集熱器的額定逡逑參數(shù)，用于指導(dǎo)工程設(shè)計(jì)。逡逑本課題進(jìn)行研究的技術(shù)路線如下圖１．２所示。逡逑設(shè)計(jì)目的及功能逡逑性措施—…逡逑—一邋—傳熱機(jī)理ｉ逡逑９辜安牧?邐逡逑控制系統(tǒng)逡逑＿蓉積式太逡逑陽能集熱器逡逑優(yōu)逡逑集熱器熱性能及水力特性實(shí)驗(yàn)“：＾逡逑一設(shè)逡逑—邋—邋ｉｙ逡逑總結(jié)規(guī)律邋邐逡逑圖１．２課題研究枝術(shù)路線圖逡逑４逡逑

圖２．２集熱器刮面圖逡逑該承壓容積式集熱器主要由拉桿（１）、中間連接體（１０）、Ｕ型連通管（１３）、溫塊（１４）、真空管（２１）、承壓內(nèi)膽（２２）、Ｕ型管換熱器（２６）組成。詳細(xì)組成件見下表。逡逑
【學(xué)位授予單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK513.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2666437