内插式太阳能真空管空气集热器实验研究
真空管式热管太阳能集热器的研究
真空管式热管太阳能集热器的研究张海云;顾鑫;魏洁;沈燕婷;薛谦【摘要】The vacuum tube heat pipe solar collector has been gotten widespread attention and application in recent years. This paper reviews the performance differences of various types of heat pipe solar collectors, in order to establish the advantages of vacuum tube solar collector. Meanwhile, observations on some factors that restrain the current development of heat pipe solar collector are proposed and some suggestions for improvement are put forward based on experiment%真空管式热管太阳能集热器在最近几年得到了广泛关注和应用.本文综述现有的各类热管型太阳能集热器的性能差异,从而确立真空管式太阳能集热器的优势.同时,对目前制约热管太阳能集热器发展的一些因素提出了一些看法并在进行实验的基础上提出一些改进建议.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2012(031)023【总页数】3页(P310-312)【关键词】太阳能集热器;热管;真空管;应用改进【作者】张海云;顾鑫;魏洁;沈燕婷;薛谦【作者单位】南京师范大学,南京 210042;南京师范大学,南京 210042;南京师范大学,南京 210042;南京师范大学,南京 210042;南京师范大学,南京 210042【正文语种】中文【中图分类】G8120 引言随着煤、石油等能源的不断使用对环境造成的污染，作为清洁、高效的新能源——太阳能，得到了大量关注。
太阳能集热器性能实验研究
太阳能集热器性能实验研究近年来，随着环保意识的不断提高，人们开始更加关注可再生能源的利用。
而太阳能作为一种清洁、无限的能源，被越来越多的人所重视。
太阳能集热器是太阳能利用的重要手段之一，采用太阳能集热器可以将太阳能转化为热能，用于加热水或其他物质。
本文将就太阳能集热器的性能实验研究进行探讨。
一、太阳能集热器的原理太阳能集热器是一种基于太阳能热转换、以及物体温度不同而产生的热传导、对流、辐射等原理的装置。
太阳能集热器可分为非集中式和集中式两种类型。
非集中式太阳能集热器是指利用太阳能将水或其他物质自然加热的设备，主要包括平板式、真空管式、薄膜式等。
集中式太阳能集热器则是指将太阳能聚焦在一个点上，从而将聚集的能量转化为热能，如果能够突破热效率的限制，使用集中式太阳能集热器甚至可以直接将太阳能转化为电力等其他形式的能源。
二、太阳能集热器性能实验研究太阳能集热器是一种新兴的能源利用方式，对其性能进行研究可以更好地了解其适用范围、并随时改进其性能。
太阳能集热器的性能实验研究包括以下几个方面：1、热效率的研究太阳能集热器的热效率是衡量其性能的重要指标之一，表示太阳能转化为热能的比例。
因此，提高太阳能集热器的热效率是各种测试的重要目标之一。
热效率实验需要在充足的日照条件下进行，将一定量的水加入到太阳能集热器中，然后记录容器内水的温度变化。
通过对比太阳能集热器实际获得的热量与完全热化同等容积的水所需要的太阳能，可以得到太阳能集热器的热效率。
2、温度分布研究温度分布实验可以描述太阳能集热器中央和边缘区域的温度差异，以及水或其他物质在太阳能集热器中的流动情况。
这可以通过在太阳能集热器上安装温度感应器，然后记录并比较各个位置的温度的变化。
温度分布实验还可以探讨太阳能集热器在不同气候条件、不同角度安装的情况下，其温度分布的差异，从而验证不同条件下太阳能集热器的性能变化情况。
3、不同波长光照下的实验太阳能集热器利用太阳能进行热能转化，因此，太阳能的光谱特性对于太阳能集热器的性能影响非常大。
真空管式太阳能集热器研究最新进展_李建昌
第 32 卷 第10期 2012 年 10 月
CHINES E
真 空 科 学 与 JOURNAL OF VACUUM
技 术 SCIENC E
学 报 AND TECHNOLOGY
9 43
真空管式太阳能集热器研究最新进展
收稿日期 :2011-11-01 基金项目 :教育部高等学校博士学科点专项科研基金项目(2010004420023);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(M10403001) ＊联系人 :Tel :13804075191 ;E-mail :jcli @mail .neu .edu .cn
9 44
李建昌 ＊ 侯雪艳 王紫 吴隽稚 巴德纯
(东北大学机械工程 与自动化学院真空与流体工程研究中心 沈阳 110819)
Lube Solar Collectors
Li Jianchang ＊, Hou Xueyan , Wang Zixuan , Wu Junzhi , Ba Dechun
材料 不锈钢(SS)类
Al 类
Ti 类
Mo 类
Ni 类
Mn 类 Cr 类
表 1 近年来选择性吸收涂层的研究进展总结
Tab .1 Summary of the latest progress in selective absorption coatings
膜层结构
镀膜方法 膜厚/ nm 吸收率 α 发射率 ε 测试温度/ ℃ 文献
Al/ SS/SS-N
磁控溅射
150
0 .91
0 .06
83
[ 20]
A l/SS-A lN(H)/ SS-AlN(L)/ AlN
磁控溅射
265
北方农村户用太阳能空气集热采暖系统实验分析
北方农村户用太阳能空气集热采暖系统实验分析随着世界能源和环境问题的日益凸显，太阳能空气集热采暖系统成为了研究和应用的热点。
在北方农村，采暖季节长、温度低，传统采暖方式能源消耗大、污染严重，因此太阳能空气集热采暖系统成为了一种可行的解决方案。
本文将从实验分析的角度出发，探讨北方农村户用太阳能空气集热采暖系统的优点、不足以及发展前景。
一、系统构成及原理太阳能空气集热采暖系统主要由太阳能集热器、空气热交换器、暖气片及控制系统组成。
具体原理如下：1.太阳能集热器：利用太阳能对太阳能集热器内介质的照射和吸收，将太阳能中的热能转化为介质的内能，使介质发生相应的温度上升。
2.空气热交换器：空气通过空气热交换器与太阳能集热器内的介质进行热交换，从而使空气得到提高温度的效果，达到采暖的目的。
3.暖气片：将热能输送到室内。
4.控制系统：根据环境温度等参数控制系统工作状态，确保系统的稳定运行。
二、实验分析为了验证太阳能空气集热采暖系统的实用性，笔者在一户北方农村进行了实验。
实验结果显示，太阳能空气集热采暖系统相较于传统采暖方式有以下优点：1.节能减排：传统采暖方式大量消耗煤等传统能源，对环境造成严重污染。
而太阳能空气集热采暖系统只需利用太阳能即可完成采暖，实现了节能减排。
2.成本低廉：采用太阳能空气集热采暖系统的建设成本较低，无需购买燃料，减少了后期运营成本。
3.良好的维护性：太阳能空气集热采暖系统无火焰和烟尘排放，无需进行热管清洗和防护。
同时，系统构造简单，维护方便。
但同时也存在着以下不足：1.系统效率不高：传统采暖方式在效率上，太阳能空气集热采暖系统相对较低。
虽然系统需要时刻对外界温度进行感应，但在阴雨天气或强风天气中，系统效率会下降，需要进行额外的补充能源。
2.局限性较大：太阳能空气集热采暖系统在效率上很大程度取决于气候条件。
在北方春秋季节、冬季朝晚及阴雨天气等气候条件下，系统效果受到影响，不太适用。
三、发展前景通过实验可以发现，太阳能空气集热采暖系统的使用效果比较稳定，在阳光充足的情况下可以最大限度地利用太阳能。
北方农村户用太阳能空气集热采暖系统实验分析
太阳能+Solar energy +摘要：为了研究太阳能空气集热采暖系统在北方农村地区的运行特点，文章以石家庄某农户所用的太阳能空气集热采暖系统为对象，对该系统在不同天气条件下的运行效果进行实验分析。
分析结果表明：白天，不同天气条件下房间温度可以保持在18～22℃；夜间，房间温度可以保持在15～18℃。
研究结果可为太阳能空气集热采暖系统在北方农村地区的推广提供参考。
0 前言目前，我国北方农村地区冬季主要燃用煤、木材、秸秆等进行取暖，导致大气污染物排放量较大。
因此，迫切需要在北方农村地区推广清洁取暖技术。
太阳能采暖系统将收集到的太阳辐射能转化为热能并用于取暖，是一种清洁能源取暖方式。
目前，常用的太阳能采暖系统为太阳能热水系统，该系统的循环工质为水[2]-[4]。
这使得太阳能热水系统的抗冻性能较差，并存在管路结垢、锈蚀，以及真空管破损后导致水资源损失等问题。
基于此，国内外学者对太阳能空气集热采暖系统进行研究，提高了该系统中太阳能空气集热器的换热性能[5]~[8]。
太阳能空气集热采暖系统的循环工质为空气，该系统具有不防冻、无结垢、不腐蚀，以及当少量工质泄漏时不影响自身的运行性能等优点[9]-[10]。
本文以太阳能空气集热采暖系统为研究对象，根据实验数据对该系统的运行效果进行研究分析。
1 实验设计1.1 实验条件石家庄市处于北纬38°43′，东经114°55′，属暖温带半湿润季风大陆性气候，全年平均气温为14.9℃，平均风速为1.4m/s，平均日辐照量为4900MJ/㎡，平均日照时数为2500h，属于太阳能资源二类区域。
石家庄市冬季采暖期为120天（11月15日至次年3月15日）。
本文的太阳能空气集热采暖系统位于石家庄市平山县某农村建筑上，该建筑取暖面积为100㎡，采用太阳能空气集热采暖系统和电加热辅助采暖系统进行供暖。
室内采暖设计温度范围为18～22℃。
1.2 实验系统太阳能空气集热采暖系统的结构示意图见图1。
全玻璃真空管太阳能空气集热器热性能试验方法研究
1 —真空管集热器 2 —离心风机 3 —旁通阀 4 —稳压箱 5 —孔板流量计 6 —测温箱 7 —半 球风速仪 8 —电加热器 9 —温控箱 10 —测温 热电偶 11 —测压管 12 —总日射表 13 —倾斜 管压力计 14 —测试仪器
图 1 热及流动性能测量系统示意图 Fig. 1 Heat and flow performance measurement arrangement for airflow in a tube
一般太阳能集热器热性能测试主要按以下两个 思路进行 。 1) 用对比实验
该方法主要是通过在相同实验条件下对两个尺 寸相近 、类型相似的集热器进行实验 (其中之一是标 准集热器) 而得出的 。 2) 绝对热测实验
这种热测实验需要在较大范围的实验条件下确 定表征热性能的一些参数 ,经过一定的数学处理后 , 可用它对集热器的长期性能作出预测 。
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Tf ,e Ag I
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14 4 太 阳 能 学 报 22 卷
0 引 言
ASHRAE93286 标准对太阳能集热器性能的测试 条件 、测试仪器的精度 、测量参数的选择及数据的整 理等都做了具体的规定 ,但该标准是基于平板集热 器测试经验上的 ,对全玻璃真空管集热器 ,由于其吸 热体与平板有不同的几何结构 ,造成了它不同于平 板集热器的光学特性及瞬时热性能 。本项研究的重 点是全玻璃真空管空气集热器的热延迟常数 、时间 常数 、角度修正因子及瞬时热效率等热性能的实验 方法 。目的是找到一套有补充 ASHRAE93286 标准 , 适合于有固定支架的全玻璃真空管空气集热器热性 能测试的方法 。
太阳能空气集热器测试的实践和总结
太阳能空气集热器测试的实践和总结
马光柏;苏士民;周玲;丰中玉
【期刊名称】《太阳能》
【年(卷),期】2013(000)024
【摘要】根据多年太阳能产品检测经验,在借鉴相关研究成果的基础上,制作了一套空气集热器热性能测试系统.本文总结了系统建设和测试过程中的经验,以期能对相关人员的研究和测试提供参考.
【总页数】5页(P49-53)
【作者】马光柏;苏士民;周玲;丰中玉
【作者单位】山东力诺瑞特新能源有限公司;山东力诺瑞特新能源有限公司;山东力诺瑞特新能源有限公司;山东力诺瑞特新能源有限公司
【正文语种】中文
【相关文献】
1.总结经验抓实抓好第二批学习实践活动——全省深入学习实践科学发展观活动第一批总结暨第二批动员大会召开 [J],
2.测试应急通信设备规范应急通信系统的建设——应急通信设备测试总结 [J], 董成文;姜晓凤;宋明
3.断路器特性测试方式总结及测试程序完善 [J], 曹阳;张一群
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太阳能-空气源热泵复合系统供暖性能研究
太阳能-空气源热泵复合系统供暖性能研究发布时间：2021-12-16T02:21:29.811Z 来源：《房地产世界》2021年13期作者：张岩[导读] 当采用辐射地暖末端供暖时，太阳能热泵联合供暖时COP由热泵单独供暖的2.67提升至3.89，联合供暖费用是热泵独立供暖费用的57.1%，在不同天气情况下均证明了该系统在某地区的节能性和经济性。
身份证号码：37142819881029xxxx 摘要：随着生态环境的不断恶化，我国越来越重视绿色环保的观念，本文将太阳能集热与空气源热泵结合，在某地区针对辐射地暖和风机盘管两种换热末端的供暖特性进行实验对比和模拟验证，结果表明辐射地暖温度场均匀，具有更好的热舒适性。
当采用辐射地暖末端供暖时，太阳能热泵联合供暖时COP由热泵单独供暖的2.67提升至3.89，联合供暖费用是热泵独立供暖费用的57.1%，在不同天气情况下均证明了该系统在某地区的节能性和经济性。
关键词：风机盘管；太阳能；空气源热泵；联合供暖引言目前，随着绿色建筑、建筑节能的不断普及，将太阳能热利用与空气源热泵技术有机结合，构成太阳能/空气源热泵系统，其开拓应用引起广泛关注。
它主要有直膨式、串联式、并联式和双热源式4种组合形式。
国内外的研究最早主要集中在直膨式太阳能/空气源热泵复合热水系统，随着发展研究投入，至当前各地区对串联式太阳能/空气源热泵复合热水系统应用较少且偏集中于寒冷地区，并联式系统应用研究相对较多，双热源式系统虽然理论研究颇多，但由于过于复杂和成本高造成实用性差。
1.概述本文设计的太阳能热泵复合系统原理图如图1所示，由太阳能集热部分、空气源热泵以及室内换热末端3部分构成。
选用非直膨并联形可以保证热泵模块的相对独立，具有更高的能效，且并联式系统对热泵改动少，便于维护和修理。
太阳能集热模块由太阳能集热器、电磁阀、变频循环泵和太阳能集热水箱组成，空气源热泵主要由变频压缩机、四通换向阀、翅片管换热器、电子膨胀阀以及内含换热器的热泵集热水箱构成，主要作用是在太阳辐射不足的条件下完成制热蓄热供热。
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万方数据
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万方数据
１４３２太阳能学报３ｌ卷
图５安装倾角影响测试实验台
Ｆｉｇ．５Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｅｔｕｐｏｆｅｖａｃｕａｔｅｄｔｕｂｕｌａｒａｉｒ
ｃｏｌｌｅｃｔｏｒｆｏｒｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎａｎｇｌｅｒｅｓｅａｒｃｈ
最后热空气从真空管出口处排出。
内插管进出口处布有Ｐｔｌ００热电阻温度传感器，太阳总辐射仪就近安装在实验台旁边，高度适中。
通过数据线将各数据信号传至实验室内的数据自动采集系统。
为了保证测试叮靠性，采用四线制接线，在测试之前对传感器进行基本标定，同时采取１０ｓ的时间间隔进行高密度数据采集。
主要测量物理量包括不同朝向和倾角下内插管进出口温度、空气流速、太阳辐射强度等，进而可以得到不同安装情况下集热温度和集热效率随时间的变化情况。
３．２测试结果及分析
南北朝向下在００～９０。
范围内调节集热管的倾角，同时保持集热管正面朝南，在不同倾角下测试其全天运行性能。
图６为南北朝向不同倾角测试当天太阳辐射条件、入口空气温度和集热管的日平均效率以及出口平均温度分布情况，其中内插管入口空气流速为４．２ｍ／ｓ。
各安装工况对应的全天平均太阳辐射强度均在３５０～５００Ｗ／ｍ２之间。
００倾角下对应的平均太阳辐射接近５００Ｗ／ｍｚ，入口空气温度在２５～３０℃之间。
全天平均出口温度约为５２℃，日平均集热效率略低于５０％。
１００倾角对应的平均太阳辐射强度接近４５０Ｗ／ｍ２，入口空气平均温度在２５—３０℃之间，在当天的环境条件下日平均集热效率为５２．８％，出口空气平均温度与ｏ。
倾角时相近。
２００Ｎ斜角时的平均太阳辐射强度约为４５０Ｗ／ｍ２，入口空气温度平均为１５℃。
当天出口空气平均值为４０℃，
飞
眨
∞
倾角／（ｏ）
ａ．太阳辐射和入口温度
倾角／（ｏ）
ｂ．平均效率和出口平均温度
图６南北朝向不ｌ司倾角Ｆ测试条件和
集热管日平均效率以及出口温度分布
Ｈｇ．６Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｃｏｎｄｉｆｉｏｍａｎｄａｖｅｒａｇｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ＆ｏｕｔｌｅｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｆｉｏｎｏｆｅｖａｃｕａｔｅｄｔｕｂｅ
ｕｎｄｅｒＳ－Ｎｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｔｖａｒｉｏｕｓｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎａｎｇｌｅｓ
日平均效率约为５１％。
３０。
倾角对应的日平均太阳辐射强度在３５０—４００Ｗ／ｍ２之间，入口平均温度略高于２０℃。
倾角３００为测试当天的日平均效率在６０％以上，出口空气温度约为５０。
Ｃ。
随着倾角的增大，在３０。
一７０。
调节集热管倾角时，在当天的测试条件下全天平均集热效率约为６０％。
继续增加倾斜度，当集热管调节至９０。
垂直放置时，集热效率有下降趋势，日平均效率略高于４７％。
分析原因，当集热管垂直安装时集热管接收太阳辐射的效果变差，并且管内空气流动阻力变大，不可逆损失增大。
同时还与测试环境条件有关，当天环境温度较低，入口温度接近５０Ｃ，使热损失有一定增加。
此外集热器的时间常数也是一个重要的性能参数，它反映了集热器对瞬变阶跃输入响应的速度快慢。
侯宏娟等哺１在现有的集热器时间常数测试方法基础上经过理论分析提出了一种较为简便的时间常
数测试方法，并通过实验进行了验证。
与采用万方数据
万方数据
内插式太阳能真空管空气集热器实验研究
作者：袁颖利， 李勇， 代彦军， 王如竹， Yuan Yingli， Li Yong， Dai Yanjun， Wang Ruzhu
作者单位：上海交通大学制冷与低温工程研究所,上海,200240
刊名：
太阳能学报
英文刊名：ACTA ENERGIAE SOLARIS SINICA
年，卷(期)：2010,31(11)
1.侯宏娟;王志峰;王如竹集热器时间常数测试方法研究[期刊论文]-太阳能学报 2006(04)
2.Surajitr Pramuang;Exell R H B The regeneration of silica gel desiccant by air from a solar heater with a compound parabolic coneentrator[外文期刊] 2007(01)
3.Romdhane B S The air solar collectors:Comparative study,introduction of baffles to favor the heat transfer 2007(01)
4.Hikmet Esen Experimental energy and exergy analysis of a double-flow solar air heater having different obstacles on absorber pIales[外文期刊] 2008(06)
5.谢红全玻璃真空管空气.热水两用式太阳能集热器理论与实验研究 2005
6.陈滨;薛静;杨文秀新型变色幕墙太阳能空气集热器冬季热性能实验研究[期刊论文]-暖通空调 2007(08)
本文链接：/Periodical_tynxb201011010.aspx。