平板太陽空氣集熱器增濕工況熱效能研究.pdf

1、平板太陽能空氣集熱器由于結構簡單，易與建筑結合而有著廣泛的應用。但平板太陽能空氣集熱器普遍存在集熱效率低下的問題，本文考慮采用空氣加濕的方法來提高平板太陽能空氣集熱器的效率和載能密度。
　　論文介紹了我國的太陽能資源以及國內(nèi)外太陽能空氣集熱器的發(fā)展和研究現(xiàn)狀。建立了以空氣溫度和含濕量為變量的濕空氣各熱物性參數(shù)計算方程。在介紹蒸發(fā)冷卻原理的基礎上利用向前差分法來計算噴淋室內(nèi)空氣與水之間的熱質交換過程;在對平板太陽能空氣集熱器熱效能進

2、行理論分析的基礎上，提出了給定平板太陽能空氣集熱器模型的熱效能計算方法。
　　利用FORTRAN語言編程計算分析了集熱器工作介質分別為干空氣和相對濕度為50％的濕空氣條件下太陽輻射強度、空氣通道高度、入口空氣流速、入口空氣溫度及環(huán)境溫度對集熱器熱效能的影響規(guī)律，對比兩類計算結果發(fā)現(xiàn)，相對濕度為50％的濕空氣條件下平板太陽能空氣集熱器的效率要比干空氣條件下高3.77％～7.59％，而且各因素對干、濕空氣集熱器熱效能的影響規(guī)律一致，說

3、明各因素對平板太陽能空氣集熱器熱效能的影響規(guī)律與工作介質的種類無關。
　　在平板太陽能空氣集熱器熱效能和噴淋室理論計算的基礎上，提出了平板太陽能空氣集熱器加熱、噴淋室等焓降溫加濕的平板太陽能空氣集熱器組增濕方案，給出了熱效能的計算方法。利用FORTRAN語言編程分別計算了噴淋室出口空氣相對濕度為50％和80％兩種增濕工況下平板太陽能空氣集熱器組的熱效能，計算結果表明:隨著平板太陽能空氣集熱器組數(shù)的增加，每個集熱器單元的噴淋室出口溫

4、度、出口處含濕量、頂部損失系數(shù)和焓均有所上升，有用能增益及集熱器效率有所下降;對應的每個集熱器單元的出口處含濕量、集熱器效率、焓、有用能增益均是噴淋室出口相對濕度為80％的高于50％的，而噴淋室出口溫度和頂部損失系數(shù)則相反;當平板空氣集熱器單元組數(shù)增加到10組以上時，出口空氣溫度、頂部損失系數(shù)和集熱器效率的變化率減小，而出口含濕量、濕空氣的焓和總的有用能收益基本呈線性增長規(guī)律。
　　該平板太陽能空氣集熱器組在增濕工況下具有出口空氣