板式分離型太陽能熱水器環(huán)路熱管的性能研究.pdf

1、太陽能熱水器是對(duì)太陽能最普遍的一種利用方式，本文提出將環(huán)路熱管技術(shù)應(yīng)用于太陽能熱水器，以達(dá)到能夠穩(wěn)定地遠(yuǎn)距離、反重力輸送熱量的目的。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)并搭建了一套以乙醇為工質(zhì)的平板型太陽能熱水器環(huán)路熱管實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，并針對(duì)該系統(tǒng)的啟動(dòng)特性、變功率特性和反重力性能進(jìn)行了大量研究；同時(shí)運(yùn)用Matlab/Simulink對(duì)該平板型太陽能熱水器環(huán)路熱管系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)運(yùn)行進(jìn)行了仿真研究，主要研究成果如下：
　?。?）對(duì)所設(shè)計(jì)的板式分離型太陽能熱水器

2、環(huán)路熱管系統(tǒng)的啟動(dòng)特性進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，系統(tǒng)的最低啟動(dòng)功率為150W；系統(tǒng)出現(xiàn)失效的極限加熱功率是800W，高于極限加熱功率會(huì)使毛細(xì)芯“燒干”，系統(tǒng)失效；系統(tǒng)加熱功率越大，所需啟動(dòng)時(shí)間越短。
　?。?）分別選擇三種變功率方式，研究了該系統(tǒng)的變功率特性，并在開環(huán)狀態(tài)下研究了該系統(tǒng)的反重力特性。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)對(duì)功率的突變有較好的自適應(yīng)能力。系統(tǒng)加熱功率低于最小啟動(dòng)功率或高于極限功率，甚至已經(jīng)失效時(shí)，仍可以通過調(diào)節(jié)加熱功率使系統(tǒng)恢復(fù)

3、到正常運(yùn)行狀態(tài)。該系統(tǒng)的最大反重力高度為25mm。其性能不佳的原因主要是毛細(xì)芯孔徑較大，所形成的最大毛細(xì)抽吸力不足，以及系統(tǒng)內(nèi)工質(zhì)流動(dòng)損失較大。且系統(tǒng)在反重力狀態(tài)下的啟動(dòng)過程更加平穩(wěn)。
　?。?）運(yùn)用Matlab/Simulink對(duì)該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行建模與動(dòng)態(tài)仿真，并驗(yàn)證了該模型及仿真方法的可靠性。通過分別對(duì)比300W加熱功率的啟動(dòng)過程和隨機(jī)變功率過程的仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的溫度變化情況基本一致，數(shù)值平均誤差為1