【摘要】： 與以水為工質(zhì)的太陽能集熱器相比,太陽能空氣集熱器具有其優(yōu)勢,如不存在冬季防凍問題,少量泄漏對集熱器運行性能影響不大,不存在系統(tǒng)腐蝕問題等,因此可方便地用于冬季采暖、強化室內(nèi)通風(fēng)、太陽能干燥等場合�？諝饧療崞髦饕衅桨搴驼婵展苁�,目前研究和應(yīng)用較多的是平板式空氣集熱器。內(nèi)插式真空管太陽能空氣集熱器由于采用了全玻璃真空管作為太陽輻射接收器,與平板式空氣集熱器相比其吸熱體和外界環(huán)境之間的熱損大大降低,結(jié)構(gòu)簡單,集熱效率較高。本文對內(nèi)插管式太陽能真空管空氣集熱器的熱性能進行了理論和實驗研究。 本文通過實驗對一種新型的內(nèi)插式真空管空氣集熱器不同季節(jié)工況下的瞬時集熱特性進行了測試分析。研究發(fā)現(xiàn)不同季節(jié)工況下穩(wěn)定工作階段該空氣集熱器效率在60%左右,揭示了南北朝向集熱器安裝傾角對集熱效率的影響規(guī)律。測試獲得內(nèi)插式真空管空氣集熱器和單管的時間常數(shù)分別為23min、12min,說明其熱容較大。建立了內(nèi)插管式真空管空氣集熱器管內(nèi)空氣流動與換熱的三維瞬態(tài)模型,該模型能夠反映真空管吸熱層表面輻射熱流隨時間和各微元位置不同而變化的特點。理論和實驗相結(jié)合分析了不同工況下集熱器的集熱溫度、瞬時集熱效率、熱損系數(shù)等性能參數(shù)。該集熱器春夏季在30~80℃的集熱溫度范圍內(nèi),熱損系數(shù)集中在2~6 W/m2K的范圍內(nèi)。 研究結(jié)果表明,該內(nèi)插式太陽能真空管空氣集熱器熱損系數(shù)較低、具有較高的集熱效率,在供熱采暖、干燥通風(fēng)等場合有良好的應(yīng)用前景。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：TK513
【圖文】：

8]。也可以空氣為傳熱工質(zhì)用平板集熱器產(chǎn)生熱空氣。圖器的幾種吸熱板形式，吸熱板上設(shè)置有各種形式的障礙，，起到強化換熱的作用[9]。也有學(xué)者將超臨界 CO2作為傳管集熱器[10]。比較而言，直接以水為工質(zhì)時結(jié)構(gòu)簡單、使質(zhì)的熱泵循環(huán)效率較高，節(jié)能效果明顯，但是需要設(shè)置壓的復(fù)雜性。以空氣為工質(zhì)時熱空氣可用于室內(nèi)采暖、干燥”，缺點是平板式空氣集熱器吸熱體結(jié)構(gòu)設(shè)計比較復(fù)雜，與量較小�？傮w來說，平板式太陽能集熱器使用安全可靠、但集熱溫度較低，吸熱體和透明蓋板之間存在較多對流散

真空管的規(guī)格：QB-AL-N/AL47/58-1800，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為 GB/T17049-1997不銹鋼管內(nèi)徑為 19 mm，壁厚 1 mm，長 1800 mm，作為內(nèi)插管置于真空管內(nèi)且兩者處于同軸的位置，插管末端和真空管封閉端間距 80 mm。集熱器入口設(shè)有小型軸流風(fēng)機，額定功率為 80 W，風(fēng)機的外觀形式和性能參數(shù)分別見圖 2-2、表 2-1空氣集熱器各組件的規(guī)格參數(shù)見表 2-2。

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本文編號：2721091