儲(chǔ)能式黑液太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)的性能研究.pdf

1、太陽(yáng)能集熱器的熱性能主要由其平均日效率、非穩(wěn)態(tài)效率和總體的保溫性能來(lái)評(píng)價(jià)。要提高集熱器的集熱性能,應(yīng)該保持最大限度地吸收太陽(yáng)輻射的同時(shí),盡可能減小其散熱損失。本文在直接吸收式黑液太陽(yáng)能集熱器的基礎(chǔ)上上提出了對(duì)其增加儲(chǔ)能裝置的概念。我國(guó)雖然具有豐富的太陽(yáng)能資源,但是達(dá)到地球表面的太陽(yáng)輻射能量密度不高,且受地理位置、晝夜和季節(jié)交替等規(guī)律性變化的影響,以及陰、晴、云、雨等隨機(jī)因素的制約。由于太陽(yáng)能對(duì)地球能量的輸送存在時(shí)間性,因此為了滿足生產(chǎn)、

2、生活用能的連續(xù)、穩(wěn)定供應(yīng)的需要,這就需要將太陽(yáng)能用適當(dāng)?shù)姆绞絻?chǔ)存起來(lái),再在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候?qū)⑵淙〕隼?。針?duì)目前太陽(yáng)能集熱器普遍存在集熱效率不高,水箱體積過(guò)大等不足之處,本研究工作創(chuàng)新的提出在黑液太陽(yáng)能熱水器水箱中以合適的方式添加相變材料來(lái)提高系統(tǒng)熱熱效率。
　　 本文以實(shí)驗(yàn)為主,研究適宜加入黑液太陽(yáng)能熱水器儲(chǔ)熱水箱中熔點(diǎn)合適、循環(huán)性能較好的相交材料并分析了儲(chǔ)能式黑液太陽(yáng)能集熱器的綜合性能。研究了提高相變導(dǎo)熱性能的方法和途徑；研究?jī)?chǔ)能

3、材料的封裝方法及其在黑液太陽(yáng)能集熱器的結(jié)構(gòu)形式；研究黑液太陽(yáng)能集熱器通水取熱及溫度升高(以下簡(jiǎn)稱溫升)規(guī)律；非鍍膜全玻璃太陽(yáng)能真空管內(nèi)黑液溫升、流動(dòng)規(guī)律和黑液箱內(nèi)的溫度分層規(guī)律。
　　 實(shí)驗(yàn)所得的結(jié)果基本符合預(yù)期效果,并表明了添加相變材料儲(chǔ)熱裝置的可行性。獲得了儲(chǔ)能式黑液太陽(yáng)能集熱器通水取熱時(shí)的換熱規(guī)律和黑液箱的溫度變化規(guī)律的數(shù)據(jù),螺旋銅管的換熱曲線,并由研究可得出螺旋銅管的總傳熱系數(shù)在整個(gè)換熱過(guò)程中是可以維持穩(wěn)定的；黑液箱在白

4、天的整個(gè)集熱工作期間,箱體底部黑液的溫度較箱體的中部和上部的黑液溫度要低得多,而中部和上部黑液的溫度基本是相同的,底部與中上部黑液的溫差最大約為10℃且相變材料的溫度隨著黑液的溫升而增高。當(dāng)在晚上時(shí),黑液箱的溫度會(huì)自我調(diào)節(jié)均勻,相變材料會(huì)凝固放熱,黑液箱整體下降溫度比沒(méi)有加儲(chǔ)能裝置的黑液箱下降少；出水溫度也較高且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)；研究獲得了黑液太陽(yáng)能集熱器主要的性能參數(shù)和瞬時(shí)效率分布圖。
　　 儲(chǔ)能式黑液太陽(yáng)能集熱器的集熱工質(zhì)和儲(chǔ)熱