全玻璃真空管太陽能集熱器在西北地區(qū)得到廣泛的應(yīng)用。提高用戶有用得熱量可以提高全玻璃真空管的集熱效率,在集熱器穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況下,用戶有用得熱量數(shù)值上和集熱器儲(chǔ)熱量相等。為探究變工況下豎排全玻璃真空管集熱器儲(chǔ)熱性能的影響,以西北地區(qū)農(nóng)村一單體建筑屋頂上6組全玻璃真空管太陽能集熱器為研究對(duì)象,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)太陽輻照度,風(fēng)速,環(huán)境溫度,并對(duì)環(huán)境溫度這一單一因素對(duì)集熱器儲(chǔ)熱量的影響進(jìn)行分析。試驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)夜間沒有太陽輻射或者白天太陽輻射低于600W/m2,其他因素不發(fā)生改變時(shí),隨著環(huán)境溫度升高,全玻璃真空管太陽能集熱器儲(chǔ)熱量會(huì)隨之增大,環(huán)境溫度每增加1℃,全玻璃真空管儲(chǔ)熱量將增加2 209J。當(dāng)太陽輻照量足夠大,大于600 W/m2時(shí),儲(chǔ)熱量不隨環(huán)境溫度變化而變化。 

【文章來源】：中國農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào). 2018,39(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

圖１太陽能全玻璃真空管集熱系統(tǒng)圖Ｆｉｇ．１Ｓｙｓｔｅｍｄｉａｇｒａｍｏｆａｌｌ－ｇｌａｓｓｖａｃｕｕｍｔｕｂｅｓｏｌａｒｃｏｌｌｅｃｔｏｒ

８８中國農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào)２０１８年集熱器儲(chǔ)熱性能的影響，所以選�。常涮栞椪栈鞠嗤牡湫腿�，１月１日，１月１４日和１月１５日。太陽能集熱器集熱面上太陽輻照強(qiáng)度如圖２所示。這三日的峰值均出現(xiàn)于１４：００左右，峰值分別為８９２Ｗ／ｍ２，９１８Ｗ／ｍ２，８６７Ｗ／ｍ２。有效時(shí)數(shù)都在５．４ｈ左右。另外，本文選取的月份是西北地區(qū)陽光最薄弱的１月份，數(shù)據(jù)表明，測(cè)試地點(diǎn)陽光充足，能夠滿足集熱器所需的太陽輻照度。圖２三日太陽輻照度對(duì)比圖Ｆｉｇ．２Ｃｏｎｔｒａｓｔｏｆｓｏｌａｒｉｒｒａｄｉａｎｃｅｉｎｔｙｐｉｃａｌｔｈｒｅｅｄａｙｓ２．２環(huán)境風(fēng)速將ＹＧＣ－ＦＳ熱膜風(fēng)速傳感器置于集熱器采光口上方１００ｍｍ，并在集熱器半徑５ｍ以內(nèi)的位置處。確保風(fēng)速傳感器所測(cè)量的風(fēng)速不被阻擋，且不遮擋集熱器采光口。輸出的信號(hào)是電壓信號(hào)，電壓信號(hào)范圍為０～５Ｖ，風(fēng)速的示值計(jì)算如式（５）所示。風(fēng)速示值（ｍ／ｓ）＝儀表顯示數(shù)值（Ｖ）５（Ｖ）×５（５）由于試驗(yàn)是在完全真實(shí)的自然環(huán)境狀況下進(jìn)行的，風(fēng)速作為一實(shí)時(shí)改變的因素，本文盡可能地選取了三天風(fēng)速非常接近的典型日來探究環(huán)境因素對(duì)太陽能集熱器儲(chǔ)熱性能的影響，如圖３所示。圖３三日風(fēng)速對(duì)比圖Ｆｉｇ．３Ｃｏｎｔｒａｓｔｏｆｗｉｎｄｓｐｅｅｄｉｎｔｙｐｉｃａｌｔｈｒｅｅｄａｙｓ１月１日，１月１４日，１月１５日這三日都在１３：３６這一時(shí)刻達(dá)到了一天中風(fēng)速最高，此時(shí)風(fēng)速分別為３．７５ｍ／ｓ，３．６７ｍ

感器置于集熱器采光口上方１００ｍｍ，并在集熱器半徑５ｍ以內(nèi)的位置處。確保風(fēng)速傳感器所測(cè)量的風(fēng)速不被阻擋，且不遮擋集熱器采光口。輸出的信號(hào)是電壓信號(hào)，電壓信號(hào)范圍為０～５Ｖ，風(fēng)速的示值計(jì)算如式（５）所示。風(fēng)速示值（ｍ／ｓ）＝儀表顯示數(shù)值（Ｖ）５（Ｖ）×５（５）由于試驗(yàn)是在完全真實(shí)的自然環(huán)境狀況下進(jìn)行的，風(fēng)速作為一實(shí)時(shí)改變的因素，本文盡可能地選取了三天風(fēng)速非常接近的典型日來探究環(huán)境因素對(duì)太陽能集熱器儲(chǔ)熱性能的影響，如圖３所示。圖３三日風(fēng)速對(duì)比圖Ｆｉｇ．３Ｃｏｎｔｒａｓｔｏｆｗｉｎｄｓｐｅｅｄｉｎｔｙｐｉｃａｌｔｈｒｅｅｄａｙｓ１月１日，１月１４日，１月１５日這三日都在１３：３６這一時(shí)刻達(dá)到了一天中風(fēng)速最高，此時(shí)風(fēng)速分別為３．７５ｍ／ｓ，３．６７ｍ／ｓ，３．５９ｍ／ｓ，相差不超過０．２ｍ／ｓ。且整體趨勢(shì)變化相同，都是在白天風(fēng)速相較于夜間高。風(fēng)速高的時(shí)候，集熱器熱損失大。由以上分析可知，這三天典型日風(fēng)速對(duì)集熱器的影響可認(rèn)為是相同的，故忽略風(fēng)速對(duì)集熱器儲(chǔ)熱性能的影響。２．３不同環(huán)境溫度對(duì)水箱溫度的影響將四線制溫度傳感器固定在太陽能集熱器水箱內(nèi)部，測(cè)量水箱溫度。如圖４所示，１月１日，１月１４日，１月１５日的日出時(shí)間分別為９：０８；８：５９；９：０９，日出時(shí)間非常接近。在太陽剛出來的時(shí)候，環(huán)境溫度分別為－４℃，－１４．８℃，－８℃，有一定的溫度梯度。在白天北京時(shí)間１４：０１達(dá)到太陽輻照最大值，在１４：０１

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]全玻璃真空管太陽能陣列供暖系統(tǒng)性能試驗(yàn)[J]. 李金平,孔瑩,許哲,司澤田.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2017(11)
[2]兩種全玻璃真空管型太陽集熱器集熱系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性比較[J]. 高巖,藺新星,張昕宇,張廣宇,王鳴霄,劉然.  太陽能學(xué)報(bào). 2016(06)
[3]緊湊式全玻璃真空管熱水系統(tǒng)熱性能影響因素研究[J]. 刁榮丹,李金平,馬思聰,董緹,單少雄.  太陽能學(xué)報(bào). 2016(01)
[4]新型貯熱水箱的熱性能研究[J]. 廖承菌,王進(jìn)福,楊雯,何家超,冷天玖,楊培志.  太陽能學(xué)報(bào). 2014(12)
[5]環(huán)境條件對(duì)全玻璃真空太陽能熱水系統(tǒng)熱性能的影響[J]. 魏鳳,張曉黎,辛禮.  能源技術(shù). 2006(02)
[6]全玻璃真空管太陽能空氣集熱器熱性能試驗(yàn)方法研究[J]. 王志峰.  太陽能學(xué)報(bào). 2001(02)

碩士論文
[1]太陽能集熱器熱性能研究[D]. 劉建波.蘭州理工大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3624963