儲能式黑液太陽能集熱系統(tǒng)的性能研究.pdf

1、太陽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評價。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輻射的同時,盡可能減小其散熱損失。本文在直接吸收式黑液太陽能集熱器的基礎(chǔ)上上提出了對其增加儲能裝置的概念。我國雖然具有豐富的太陽能資源,但是達(dá)到地球表面的太陽輻射能量密度不高,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。由于太陽能對地球能量的輸送存在時間性,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,這就需要將太陽能用適當(dāng)?shù)姆绞絻Υ嫫饋?再在適當(dāng)?shù)臅r候?qū)⑵淙〕隼谩ａ槍δ壳疤柲芗療崞髌毡榇嬖诩療嵝什桓?水箱體積過大等不足之處,本研究工作創(chuàng)新的提出在黑液太陽能熱水器水箱中以合適的方式添加相變材料來提高系統(tǒng)熱熱效率。
　　 本文以實驗為主,研究適宜加入黑液太陽能熱水器儲熱水箱中熔點合適、循環(huán)性能較好的相交材料并分析了儲能式黑液太陽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；研究儲能

3、材料的封裝方法及其在黑液太陽能集熱器的結(jié)構(gòu)形式；研究黑液太陽能集熱器通水取熱及溫度升高(以下簡稱溫升)規(guī)律；非鍍膜全玻璃太陽能真空管內(nèi)黑液溫升、流動規(guī)律和黑液箱內(nèi)的溫度分層規(guī)律。
　　 實驗所得的結(jié)果基本符合預(yù)期效果,并表明了添加相變材料儲熱裝置的可行性。獲得了儲能式黑液太陽能集熱器通水取熱時的換熱規(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)在整個換熱過程中是可以維持穩(wěn)定的；黑液箱在白

4、天的整個集熱工作期間,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,黑液箱的溫度會自我調(diào)節(jié)均勻,相變材料會凝固放熱,黑液箱整體下降溫度比沒有加儲能裝置的黑液箱下降少；出水溫度也較高且持續(xù)時間較長；研究獲得了黑液太陽能集熱器主要的性能參數(shù)和瞬時效率分布圖。
　　 儲能式黑液太陽能集熱器的集熱工質(zhì)和儲熱