高原太阳能平板集热器热性能分析
西藏地区位于我国高寒、高海拔的青藏高原，具有太阳能资源丰富、常规化石能源短缺、生态环境脆弱等特点。为了改善当地能源紧张现状，高效开发和利用太阳能资源显得十分必要。平板集热器作为西藏地区太阳能热利用中最常见的集热设备，针对其热性能进行分析，为集热设备设计、制造提供理论参考，对西藏太阳能供热行业发展具有重要意义。 以西藏拉萨地区的平板集热器为研究对象，对平板集热器的热性能进行实验。重点研究了太阳入射角、时间常数、工质流量等参数对集热器性能的影响。主要工作如下：首先对平板集热器的基本结构及其涉及的传热学基础理论进行了分析。其次，为了开展平板集热器安装倾角和变工况热性能实验研究，搭建了平板集热器实验平台；自行设计的可调式支架实验平台在稳态测试方法基础之上，可实现平板集热器安装倾角的动态调节，调整倾角范围为36°~45°。再次，通过倾角动态调节实验，探讨太阳辐射度在不同安装倾角下的变化规律，研究结果显示：夏季，日太阳辐射量随倾角的减小而增加，直至最佳倾角时收集的太阳辐射量达到最大值；冬季，日太阳辐射量随倾斜角度的增加而增加，直至最佳倾角时收集的太阳辐射量达到最大值。最后，在平板集热器实验平台上开展了变工况热性能实验研究，实验测得集热器时间常数为252s、50°入射角的修正系数为0.83、瞬时效率截距为0.64，热损失系数为6.47W·m-2·℃-1；通过集热器两端压力降实验，可得压差随流量的升高而变大，集热器热效率随介质流量升高而升高，但当流量大于0.04kg/s时，热效率增加趋势趋于平缓。
平板集热器;高寒高海拔地区;太阳能供热;热性能
华北理工大学
硕士
动力工程
赵斌;刘华凯
2020
中文
TK513.1
2021-01-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）