真空管太阳能热水器冬季热性能研究
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真空水流窗太阳得热系数的实验研究
彭浩;吕原丽;杨维;苏华;周天泰;李骏
【期刊名称】《建筑经济》
【年(卷),期】2022(43)S02
【摘要】本文分析不同水层朝向和供水流量下的太阳得热系数变化特性。
结果表明:真空水流窗的太阳得热系数随着供水流量的增大而减小。
水层朝内时,真空水流窗的太阳得热系数比水层朝外时大,可以提高冬季室内太阳热利用率;且水流窗集热量小,各供水流量下的水流集热效率差值仅为3%~6%。
相反,水层朝外安装时,循环水的平均集热效率可高达到76%,不仅可以强化太阳能集热,还能进一步削弱室内得热并降低空调冷负荷,更适用于夏季应用。
【总页数】7页(P552-558)
【作者】彭浩;吕原丽;杨维;苏华;周天泰;李骏
【作者单位】西华大学建筑与土木工程学院;西华大学流体动力机械实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TU111.48
【相关文献】
1.不同布置方式下真空管太阳能集热器的热性能以及入射角修正系数的对比试验研究
2.外窗遮阳系统太阳得热系数及其对空调负荷的影响
3.基于夏热冬冷气候冬季非空调工况的真空水流窗热性能测试
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太阳能空气集热模块冬季热性能的仿真与优化的开题报告一、研究背景及意义随着能源危机和环境问题的日益突出,利用可再生能源成为现代能源技术的研究热点。
太阳能作为可再生的能源资源之一,受到了越来越多的关注。
太阳能空气集热系统是一种利用太阳能将空气加热的技术,在室内取暖、热水供应等方面具有广泛的应用前景。
然而,太阳能空气集热系统在冬季环境下热性能存在很大的局限性,如效率低、热量损失大等问题。
因此,为了实现太阳能空气集热系统在冬季环境下的高效利用,需要对其冬季热性能进行研究和优化。
二、研究内容和方法本研究将以太阳能空气集热系统为研究对象,主要研究内容包括:太阳能空气集热模块的热性能仿真、模块结构参数的设计优化。
首先,利用有限元仿真软件对太阳能空气集热模块的热性能进行仿真分析,包括模块表面温度、内部流场等方面。
通过仿真结果,分析模块热性能存在的问题,为后续的优化设计提供依据。
其次,根据仿真结果,并结合实际的制造和使用要求,设计优化太阳能空气集热模块的结构参数。
包括模块的形状、材料、孔径等方面。
并与传统的集热器进行对比验证,分析优化设计的效果和优势。
最后,进行模块的制造和实验验证,对优化后的太阳能空气集热模块的热性能进行测试,验证优化设计的正确性和可行性。
三、预期成果及意义通过本研究,预计可以实现以下成果:1.实现太阳能空气集热模块的热性能仿真和优化设计,优化设计具有实际可行性和经济效益。
2.通过实验验证,验证优化设计的正确性和可行性,为太阳能空气集热系统的实际应用提供技术支持。
3.为太阳能空气集热系统的研究和开发提供新的思路和方法,具有一定的理论和实践意义。
太阳能热水器热性能试验及其经济分析随着环保意识的加强,越来越多人开始选择使用太阳能热水器,因为这样不仅可以减少对环境的影响,还可以节省能源费。
但是,在选择太阳能热水器时,大家通常会比较关心的问题是它的热性能如何,以及使用起来是否经济实惠。
因此,本文将从这两个角度,分别进行一番探讨。
太阳能热水器的热性能试验要了解太阳能热水器的热性能,首先需要了解一些相关的概念。
我们知道,太阳能热水器的工作原理是利用太阳能将水加热,然后再通过管道输送到使用点,所以要评估它的热性能,通常需要测量如下几个参数:1. 日平均效率:指太阳能热水器在一天内所收集到的能量之比,通常以百分比表示。
这个参数可以直接体现太阳能热水器的热性能,因为效率越高,说明它可以更有效地收集和利用太阳能。
2. 集热器温度:指太阳能热水器中集热器表面所达到的最高温度。
这个参数的重要性在于,它决定了太阳能热水器的最高储热温度,而储热温度越高,太阳能热水器的热效率也就越高。
3. 热水温度:指太阳能热水器中热水的最高温度,这个参数通常是直接给用户感受到的,可以体现太阳能热水器在实际使用中的表现。
根据上述参数,我们可以进行太阳能热水器的热性能试验,具体的方法和步骤如下:1. 在太阳充足的天气里,安装好太阳能热水器并储满水。
2. 记录下集热器温度、室外温度和太阳辐射等参数。
3. 确定一个草图,记录所有的测试数据,以便进行后续统计和分析。
4. 每隔几个小时,使用电子测温仪等仪器对集热器和水箱中的温度进行测量,并在草图上标注。
5. 定期记录室外温度、太阳辐射等参数的变化。
6. 根据这些数据,计算出太阳能热水器的日平均效率和热水温度等参数,并进行对比分析。
太阳能热水器的经济分析在考虑太阳能热水器的经济实用性时,我们通常会看重以下几个方面:1. 节约能源费用:使用太阳能热水器,可以有效地减少家庭用水的热能消耗,从而降低能源费用。
根据一些数据统计,太阳能热水器每年能够为用户节约近千元的电费。
太阳能热水器在寒冷地区的应用适应性研究1. 现状分析太阳能热水器作为一种环保、节能的热水供应方式,已经在我国得到广泛推广和应用。
然而,在寒冷地区,特别是北方地区,由于气温较低且日照时间较短,太阳能热水器的应用受到一定的限制。
目前,我国北方地区的太阳能热水器主要以平板集热器和真空管集热器为主,但存在一些问题:寒冷地区气温较低,导致太阳能热水器在冬季效率较低,甚至出现结冰等问题;日照时间短,太阳能热水器的热水产量有限,不能满足家庭热水使用的需求;寒冷地区的水质较硬,容易导致太阳能热水器的管路堵塞或腐蚀,影响使用寿命。
2. 存在问题在寒冷地区使用太阳能热水器的主要问题包括:冬季气温低导致效率下降,无法满足日常热水需求;日照时间短,热水产量不足;再者,水质硬导致管路堵塞或腐蚀,影响使用寿命;冬季可能出现结冰等现象,影响正常使用。
3. 对策建议针对寒冷地区太阳能热水器的应用适应性问题,提出以下对策建议:3.1 提高集热器效率针对气温低导致效率下降的问题,可以通过采用高效集热器材料和技术,提高集热器的热传导效率。
例如,可以使用高效的真空管集热器,利用真空层的隔热性能,提高集热效率;加强集热器保温措施,减少热量损失。
3.2 增加储热设备针对日照时间短导致热水产量不足的问题,可以增加储热设备,如太阳能储水罐等,将白天收集到的热量储存起来,以应对夜间或连续多天阴雨天气的情况,确保热水供应的稳定性。
3.3 水质处理措施针对水质硬导致管路堵塞或腐蚀的问题,可以对太阳能热水器进行定期维护和保养,清洗管路,安装过滤器等水质处理设备,保持管路畅通,延长使用寿命。
3.4 防冻措施针对冬季可能出现结冰等现象的问题,可以在太阳能热水器上安装防冻措施,如电加热器、自动排水装置等,确保在恶劣天气条件下太阳能热水器的正常使用。
4. 结论在寒冷地区使用太阳能热水器具有一定的挑战性,但通过采取有效的对策措施,可以提高太阳能热水器的适应性,确保其正常使用和性能稳定。
太阳能热水器的冬季使用和保暖措施随着人们对环保意识的提高,太阳能热水器作为一种清洁能源的利用方式,越来越受到人们的青睐。
然而,对于太阳能热水器在冬季的使用和保暖措施,许多人还存在一些疑问和困惑。
本文将从冬季使用的注意事项和保暖措施两个方面进行论述。
一、冬季使用的注意事项太阳能热水器在冬季的使用有一些需要注意的事项。
首先,冬季的日照时间较短,太阳能的接收量相对较低,因此需要选择高效的太阳能热水器。
一般来说,真空管式太阳能热水器在冬季的效果要比平板式太阳能热水器好,因为真空管的保温性能更好,能够更好地抵抗寒冷天气的影响。
其次,冬季气温较低,太阳能热水器的管路易受冻。
为了避免管路冻裂的情况发生,可以在冬季使用期间采取一些保护措施。
例如,在太阳能热水器的管路上安装保温材料,如泡沫管套等,以提高管路的保温性能。
此外,可以在夜间使用电加热器进行辅助加热,保证热水器的正常运行。
另外,冬季的天气多变,太阳能热水器的使用效果也会受到影响。
在阴雨天气或大雪天气中,太阳能热水器的接收效果会大大降低。
因此,在这些天气条件下,可以适当增加电加热器的使用时间,以保证热水的供应。
二、保暖措施为了提高太阳能热水器在冬季的使用效果,我们可以采取一些保暖措施。
首先,可以在太阳能热水器周围建造一个保温棚。
保温棚可以起到隔热保温的作用,减少热量的散失,提高太阳能热水器的效率。
同时,保温棚还可以保护太阳能热水器不受外界环境的干扰,延长其使用寿命。
其次,可以在太阳能热水器的储水箱上安装保温层。
保温层可以减少热量的散失,保持储水箱内水温的稳定。
常见的保温材料有聚氨酯泡沫、玻璃棉等,可以根据实际情况选择合适的保温材料。
另外,可以在太阳能热水器的进水管路上安装自动排空装置。
这样可以避免管路内的水结冰,造成管路冻裂的情况发生。
自动排空装置可以根据管路内的压力变化,自动排出管路内的空气和水,保证管路的畅通。
总之,太阳能热水器在冬季的使用和保暖措施是非常重要的。
真空管式热管太阳能集热器的研究作者:张海云顾鑫魏洁沈燕婷薛谦来源:《价值工程》2012年第23期摘要: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。
关键词:太阳能集热器;热管;真空管;应用改进中图分类号:G812 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)23-0310-030 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。
太阳能的利用是热点话题,其利用方式也是多种多样。
目前而言,其中最成熟、应用最广泛的是利用太阳能为城市居民提供热水。
随着太阳能热水器的发展,其核心部件太阳能集热器技术已有了长足进步,而其中热管式太阳能集热器是新型、高效的形式。
1 热管式太阳能集热器自热管正式出现以来,众多科技工作者对的不断研究使得热管技术得到了很快的发展。
现有热管理论是建立在相变传热的基础上的,导热系数极高,比银、铜、铝等金属热导体高出几个数量级[1],正是由于其优良的热性能,使其在热利用方面得到了广泛的应用。
目前市场上的集热器有以下几种形式:闷晒式热管集热器、平板式热管集热器和真空管式热管集热器[2]。
其中,闷晒式热管集热器的结构简单,制造方便,易于安装且价格较低,但保温性能比较差。
1.1 平板式太阳能集热器平板式热管太阳能集热器的工作原理是太阳光照射到两层平板玻璃表面,太阳能热量被外表面涂有热吸收涂层的平板吸收,热管受热达到其工作温度后,通过内部工质的相变过程将吸收的热量传送给蓄热器,从而达到加热水的目的。
与普通平板太阳能集热器相比较,平板式热管太阳能集热器具有传热效率高,工况稳定,抗冻能力强,使用寿命长等特点[3]。
但是平板式热管太阳能集热器也有缺点:由于它是依靠平板式热管太阳能集热器和集热板之间的对流传热和导热来传递热量,这就使得其热损失比较大,日平均效率只有50%或更少[4]。
真空管式太阳热水器热性能测试中的几个问题江西能源20012农村能源与新能源真空管式太阳热水器热性能测试中的几题宋爱国首都师范大学编辑部。
北京100037真空管式太阳热水器自开发并在我国投入市场以来,由于它具有的良好的热性能,特别是它独具的结构简单和容易组织生产真空管可以外购的特点。
加之我同具有庞大的消费市场。
这1切都使得真空管式太1热水器在我国发展得十分迅猛。
生产厂家迅速膨胀,各种品牌型号的热水器也应运而生。
为了对消费者负责,把住质量关,1998年,由北京市质量技术监督局北京市农村能源行业协会和首都师范人学家联合成立太阴热水器性能检测站。
经过2年多的运作。
共测试了近百台太阳热水器。
其中80以上是真空管太阳热水器。
可以说,真空管式太阳热水器成为目前我国太阳热水器小的栏流品种。
在两年多的测试中,我们积累了许多经验。
同时也发现了些问题。
另外。
在与送检厂家的接触中,他们也提出了些问题,在此提出我们的些认识和做法。
人家共同交流探1七1热水器型号混乱。
不便于统管理送检的热水器型号花门,怎么写的都有,到目前为止。
还未见到有关家用太阳热水器型号的国标只有太阳集热器型号的国标。
为了便于管理。
在有关的国标出台之前,建议参照真空管太阳集热器的国标中有关型号的要求。
再加入热水器的些参数如水箱容量等。
给真空管式太阳热水器的型号个统的命名标记。
例如。
采用六部分述,第部分为用大写汉语拼备字母示该品牌汉语拼音的缩写第部分为用汉语拼音字母981和町分别示全玻璃真空管太阳热水器玻璃金属真空管太阳热水器和热管式真空管太阳热水器第部分为用汉语拼音字母和分别示有无反射器第部分用阿拉伯数字示以为单位的真空竹太阳热水器采光面积个管的根数第部分为用阿拉伯数字示以4为单位的热水器的水箱容量第六部分为用阿拉伯数字示改进型号各相邻部分间用隔开。
举实例。
台采光面积为1.22.水箱界量为801沿打12只真中竹的。
打漫反射板的改进1型的虎阳牌全玻璃茛空管太阳热水器。