分層儲熱水箱設(shè)計(jì)及其對太陽能集熱器效率的影響研究.pdf

1、能源枯竭和環(huán)境污染是當(dāng)今社會面臨的兩大難題。太陽能以其清潔、普遍、巨大、長久的優(yōu)點(diǎn)被人們廣泛應(yīng)用與生活和生產(chǎn)中。太陽能熱水系統(tǒng)通?？梢蕴峁?0～60℃的熱水，單個太陽能熱水器也是現(xiàn)在城市和農(nóng)村人們生活熱水的首選，但是在太陽能不充足的陰雨天和夜間，如何有效的把太陽能儲存起來是現(xiàn)在太陽能利用中較為薄弱的環(huán)節(jié)。
　　本文提出的溫度分層型儲熱水箱可以在一定程度上解決現(xiàn)在家用和城市集中供熱太陽能熱水系統(tǒng)中帶蓄熱水箱的系統(tǒng)啟動慢、可用能少的問

2、題，并能使集熱器長期處于高效工作狀態(tài)。
　　本文設(shè)計(jì)了一種新型的溫度分層換熱儲熱裝置作為太陽能供暖供熱水系統(tǒng)換熱儲熱裝置，既分層換熱儲熱裝置，通過換熱裝置避免傳熱工質(zhì)直接進(jìn)入儲熱水箱破壞儲熱水箱內(nèi)部穩(wěn)定的環(huán)境;通過分層換熱可以使儲熱水箱內(nèi)形成高度的溫度分層。
　　建立了太陽能集熱、儲熱、供暖的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，同時(shí)具有完整的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)，可以對太陽能系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集。開展了太陽能集熱、換熱、儲熱的實(shí)驗(yàn)研究。

3、r>　　本文對分層換熱儲熱水箱進(jìn)行換熱儲熱實(shí)驗(yàn)，對儲熱水箱的充熱過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控，分析結(jié)果顯示水箱中上下層的溫度差先是逐漸升高，上下層的溫差最高可以達(dá)到26.7℃，到達(dá)最高后逐漸降低，儲熱水箱中上下層的溫差范圍為15～30℃。斜溫層厚度為20cm，在整個充熱過程中保持穩(wěn)定。分層儲熱系統(tǒng)比不分層系統(tǒng)啟動快1天，儲存的可用能比不分層系統(tǒng)高多105.45MJ。水箱的保溫性能好，熱損失小，可以長時(shí)間保持水箱內(nèi)部的溫度分層。
　　文本對一種熱

4、管型真空集熱器在不同進(jìn)口溫度下集熱器的瞬時(shí)效率進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，當(dāng)太陽能輻射量在700±50MJ時(shí)，集熱器進(jìn)口溫度分別為10℃、20℃一直到80℃時(shí)進(jìn)行測試，集熱器的瞬時(shí)效率隨著進(jìn)口溫度的升高程下降趨勢，集熱器瞬時(shí)效率最高可以達(dá)到65％，在進(jìn)口溫度80℃時(shí)集熱器的瞬時(shí)效率為37％。
　　對充熱過程中分層儲熱系統(tǒng)集熱器的日平均效率進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，將其與理論計(jì)算的不分層儲熱的集熱器效率進(jìn)行了對比分析，結(jié)果顯示在整個充熱過程中分層儲熱系統(tǒng)