蘭州地區(qū)熱管式真空管和平板型集熱器太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計與熱性能對比分析.pdf

1、隨著社會工業(yè)化進程的加快，中國經(jīng)濟增長迅猛。伴隨經(jīng)濟持續(xù)、高速增長的同時，付出的代價是化石能源的大量消耗以及大氣污染，由于我國經(jīng)濟高度依賴高能耗產(chǎn)業(yè)，能源短缺、環(huán)境污染對我國經(jīng)濟的提高與發(fā)展形成了嚴(yán)重的阻礙。在建筑領(lǐng)域?qū)δ茉吹南囊呀?jīng)達到全社會能源消耗總量的30%以上。因此，新能源在建筑中的開發(fā)和利用將更加引起社會各個行業(yè)的重視。其中，較成熟也較普遍的新能源與建筑結(jié)合應(yīng)用技術(shù)是太陽能熱水器技術(shù)，在建筑節(jié)能領(lǐng)域得到了廣泛的研究與應(yīng)用。太陽

2、能集熱器則是太陽能吸收與轉(zhuǎn)化的重要集熱裝置，集熱器的熱性能在太陽能熱水系統(tǒng)中起到了關(guān)鍵的作用。本文以國內(nèi)目前應(yīng)用較多的平板型集熱器和熱管式真空管集熱器為研究對象，在蘭州進行了熱性能對比分析。研究成果對實際工程中集熱器的選擇以及對集熱器的性能的提高和熱水系統(tǒng)類型的選擇應(yīng)用以及系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備的選型優(yōu)化具有參考意義。
　　主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下：
　　1．以Ayompe等在愛爾蘭都柏林進行的熱管式真空管和平板型集熱器太陽能熱水系統(tǒng)實

3、驗為本文模型建立的依據(jù)，通過TRNSYS軟件平臺，建立數(shù)值模型。通過數(shù)值模擬，將模擬數(shù)據(jù)中的集熱器出口溫度、集熱器得熱量、儲熱水箱得熱量的模擬值與實驗值作對比進行驗證，驗證結(jié)果較好，可以確定TRNSYS模型建立的準(zhǔn)確，可以應(yīng)用于實際太陽能熱水系統(tǒng)工程概況的模擬研究。
　　2．利用TRNSYS軟件對蘭州某住宅小區(qū)別墅建立太陽能熱水系統(tǒng)數(shù)值模擬模型，分別是熱管式真空管太陽能熱水系統(tǒng)和平板太陽能熱水系統(tǒng)的數(shù)值模型，兩套熱水系統(tǒng)都是強制循

4、環(huán)間接熱水系統(tǒng)。在蘭州氣象條件下應(yīng)用于同一工程，通過模擬分析對比兩種集熱器太陽能熱水系統(tǒng)的系統(tǒng)接收太陽輻射強度、系統(tǒng)有效得熱量、太陽能保證率和系統(tǒng)效率。模擬結(jié)果表明兩種集熱器太陽能熱水系統(tǒng)的太陽能保證率都在20%~70%之間，系統(tǒng)的效率在20%~60%之間。無論在太陽輻射強度大還是太陽輻射強度小的天氣條件下，熱管式真空管集熱器熱水系統(tǒng)的系統(tǒng)太陽能保證率和系統(tǒng)效率都要比平板型集熱器熱水系統(tǒng)的高，熱管式真空管集熱器要比平板型集熱器更能抵抗外