一、日平均效率是太阳热水器重要的热性能指标(论文文献综述)
李佳奇[1](2021)在《建筑构件型百页式太阳能集热的性能分析研究》文中提出随着能源技术的不断革新,可再生能源逐步成为全世界能源研究的焦点。我国土地面积基数较大,有充足的太阳能资源可供使用,这对我国开展太阳能技术的研究有着独特优势。目前,人类主要是通过以下四类技术实现对太阳能资源的利用:太阳能光化利用、太阳能光热利用、太阳能光生物利用、太阳能发电。太阳能热利用技术。其中,太阳能光热转化技术已经在国内外发展极为成熟,并且已经依托产业化进行发展。我国的太阳能集热器行业在近二十年发展速度极其迅猛,国内流水线生产的太阳能集热器在国际市场中非常具有竞争力。将太阳能集热器与建筑物进行一体化安装在建筑节能领域具有重要意义。百页式太阳能集热器本质上属于平板型集热器,但是百页式集热器是将连续的大采光面积分割成较小的采光面积,首先避免了传统平板集热器造成的光污染;其次百页式集热器可以灵活布置在建筑物的窗间墙、阳台以及屋面,易与建筑实现一体化安装;百页式集热器可以根据任意地理纬度和不同季节,设置集热器的最佳使用倾角;通过百页形结构,减少集热器空气方腔内部的对流换热,提高集热效率。本文将针对单片百页式集热器与百页式集热器热水系统,分别搭建了两套实验平台,对百页式集热器以及百页式集热器热水系统的热效率进行了实验研究,主要内容如下:1.对百页式集热器的结构特点进行详细阐述,用理论计算分析百页式集热器的传热过程,绘制了热网络图,分析了各部分能量的损失,发现顶部热损失占主要比重,并给出顶部热损失系数Ut的数学表达式。用理论计算阐述了百页式集热器的传热方式。2.搭建单片百页式太阳能集热器热性能测试平台,对单片百页式集热器的热效率进行测试,利用最小二乘法对实验测得效率及计算得到归一化温差进行线性拟合,从而得到集热器效率方程式,发现在百页式太阳能集热器冬季运行期间,当集热器倾角增大时,集热器的瞬时效率得到了提升。集热器倾角从0°变化至60°的过程中,集热器效率提升了8.9%,倾角为60°时集热器瞬时效率最高可以达到82.3%;并且集热器瞬时效率随着工质流量的增大,但增长的速率逐渐变小,最后趋于稳定。当工质质量流量从0.002kg/s增大到0.0035kg/s时,集热器的瞬时效率提升了12.9%。根据集热器瞬时效率的方程可以计算出集热器的热转移因子FR和总热损失系数UL,发现FR随着工质流量的增大而增加,UL随着工质流量的增加而逐渐减小最后趋于一个定值。3.设计百页式集热器热水系统热性能测试平台,采用瞬时法对百页式集热器系统和平板集热器的瞬时效率进行测试;采用量热法测试百页式集热器热水系统和平板集热器热水系统的日均效率,并且将百页式集热器热水系统的储热水箱容积从40L变为60L时,其日均效率有所提升。4.利用日均效率测试平台,对百页式集热器与平板集热器的顶部热损失系数进行实测,发现百页式集热器顶部热损失系数小于平板集热器,这是由于百页式集热器具有较小的空气方腔结构,合理的结构尺寸形成了近似蜂窝效应,抑制了集热器方腔内部的对流换热。
赵丹[2](2020)在《平板太阳能集热器关键参数计算及设计优化研究》文中研究指明随着能源需求量日益增加,新能源的开发和利用势在必行,太阳能作为清洁可再生的绿色能源越来越受到重视。平板太阳能集热器作为太阳能热利用技术的关键集热装置,因其具有结构简单、承压能力强、便于与建筑结合和应用维护耗资少等优点,日趋受到市场的欢迎。更加广泛地利用太阳能资源可以达到减轻化石燃料消耗和节约大量常规能源以及降低建筑能耗的目的。许多研究人员为了提高平板太阳能集热器热效率和市场竞争力进行了大量的研究工作。本文通过MATLAB软件编写计算程序,对具有双层玻璃盖板的平板太阳能集热器进行仿真计算和优化研究,为集热器优化提供参考依据。其具体内容如下:对平板太阳能集热器的组成结构进行了阐述,并分析了其流动换热原理。在此基础上,依据参照的平板太阳能集热器建立了数学模型,得到了集热器热性能评价指标的计算方法,热性能指标主要包括集热器获得的有用能、效率因子、肋片效率、热迁移因子、部分组件温度和瞬时效率。基于MATLAB软件编写了以吸热板平均温度和排管内工质平均温度为循环依据的计算程序,研究了吸热板关键参数、排管关键参数和环境因素对集热器热性能的影响。此外,编写了以吸热板平均温度、排管内工质平均温度和透明盖板温度为循环依据的计算程序,研究了透明盖板与吸热板间距和透明盖板表面发射率对集热器热性能的影响。研究结果表明,吸热板表面吸收率在0.80~0.95范围内变化时,瞬时效率增长了23.59%;排管间距在80~240mm范围内变化时,瞬时效率减少了44.04%;排管内工质进口温度在5~60℃范围内变化时,瞬时效率减少了56.59%。在此基础上,提出采用方差分析法对集热器进行优化分析。基于MATLAB软件依据方差分析法编写了计算程序,将对集热器瞬时效率影响较大的关键参数进行两两组合,进而得到瞬时效率最大时对应的最佳组合,如吸热板吸收率和吸热板导热系数的最佳组合为‘0.95,398W/m·K’,以及排管内径和排管内工质进口温度的最佳组合为‘10℃,30mm’等。搭建平板太阳能集热器瞬时效率实验测试系统,通过实验测试得到了平板太阳能集热器瞬时效率实验测试数据,进而与瞬时效率仿真计算数据进行比较分析。结果表明,二者随归一化温差的变化趋势相同,且二者之间的偏差值较小,证明通过MATLAB软件编写的平板太阳能集热器计算程序是正确的,可以应用该程序更加便利地研究平板太阳能集热器关键参数对其瞬时效率影响。
金佳煜[3](2020)在《太阳能-空气源热泵热水系统优化调度问题研究》文中认为随着行业的快速发展,太阳能-空气源热泵热水工程逐步成为大中型热水工程的主流。但是现阶段大部分控制器仍然采用简单的逻辑控制,能效比低下。如何提升太阳能利用率以保证太阳能-空气源热泵热水系统最大限度地节能和稳定供热是亟需解决的一个关键问题。为了解决这一问题,本文以某热水工程为对象,研究了其优化调度问题,主要工作如下。(1)根据太阳能-空气源热泵热水系统的运行流程和原理建立系统整体模型,对系统中的水箱单元、集热器单元和热泵单元等过程单元建立了机理模型或经验模型。针对实际工程案例,利用运行数据对模型中的未知参数进行了辨识。采用滑动平移模型对用水数据进行分析,得到用水量预测模型,模型误差为6.39%。通过当地辐照度数据,得到不同季节的晴天辐照度预测模型,模型误差在6.7%~8.53%之间。分析了环境温度和热泵进水温度对热泵运行的影响,对空气源热泵能效比COP、功率进行了公式拟合,其拟合确定系数R-square在0.99以上。在上述模型的基础上,考虑热泵能效比COP和峰谷电价变化对系统运行的影响,以系统统运行费用最小为优化目标,设计和运行条件为约束,对热水工程进行优化调度研究。(2)采用自适应遗传算法分别对晴天和阴雨天这两类常见的工况下的热水系统进行优化,并将优化后的运行方案和现有运行方案进行了对比。对比结果表明,系统调度优化后热水供应更为稳定,运行效率也有较大提升:晴天时,优化调度方案太阳能保证率提高了15.2%,热泵能效比从2.8提高到了3.39,减少了热泵的非必要运行时间,降低了系统运行费用;阴雨天时,优化调度方案提高了谷电时系统蓄水性能,虽然耗电量增加了,但是运行费用却降低了5.6%。研究了冬季结霜环境下,热泵机组采用电加热除霜时的优化问题。采用结霜除霜系数来评价热泵除霜模式下的性能。研究发现环境温湿度是影响热泵是否结霜以及结霜快慢的重要因素,全天运行时热泵的结霜除霜系数为0.85,除霜模式下时热泵平均COP为1.24,在冬季晴天运行时优化方案费用降低了15.6%。(3)研究了天气突变和热泵机组故障这两类突发干扰事件下系统重调度问题。当系统运行周期内监测到天气突变或者热泵机组故障时,根据突发事件的严重程度进行重调度判断,采用滚动时域优化思想,建立基于运行费用与偏离度的多目标优化模型,重新制定调度计划,保障系统的稳定运行。仿真结果表明,重调度方案能够在对预调度方案改动较少的情况下合理分配热泵启动时间,保证热水供应稳定性。
孙媛媛[4](2020)在《高原太阳能平板集热器热性能分析》文中研究说明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252 s、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6.47 W·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0.04 kg/s时,热效率增加趋势趋于平缓。图36幅;表12个;参55篇。
王晓文[5](2019)在《相变平板集热器耐冻耐高温热性能优化研究》文中进行了进一步梳理我国藏区和西北高原地区太阳能资源丰富,但气候严酷、室外气温冷热交替频繁、温度波动幅度大,这些复杂的极端动态环境条件,使得平板式太阳能集热器易产生冻裂、过热等损害问题。基于此,本文首先分析了平板集热器动态热过程,建立了热传递数学模型,提出了集热器冻害因子等评价指标;对藏区高原环境下平板集热器的热性能进行了数值模拟研究;搭建了平板集热器性能测试实验平台,对不同管径、管间距等条件下平板集热器性能开展实验研究;在此基础上,提出同时缓解冻裂、过热问题的相变平板集热器,对该相变集热器蓄放热过程及热性能进行了实验研究,并对其在拉萨地区特殊环境条件下进行了动态模拟分析。通过理论分析平板集热器的结构及能量守恒关系,获得了能量传递过程中的有用能、热损失及光损失等能量计算公式。根据集热器传热热阻网络图,建立了平板集热器的传热模型,对平板集热器的各个传热环节和热性能评价指标进行了分析,并提出了冻害温差、冻害持续时间和冻害程度等平板集热器冻害评价指标。建立了平板集热器分析模型,模拟研究了藏区高原环境下平板集热器的热性能,获得了藏区高原地区典型城市夏、冬季出口温度变化规律、热效率及有用能。通过实验掌握了普通平板集热器的管径、管间距对集热器效率及热损失的影响。实验结果表明:减小管间距,可增大集热器效率,减少热损失;增大管径,可增大集热器效率,但热损失也会随之增大。在此基础上,选取最优结构的平板集热器,利用相变材料(PCM)的蓄放热特性,设计了一种内部铺设两种不同熔点的相变材料的相变集热器以提高平板集热器耐冻耐高温性能,并进行性能测试实验,结果表明:高温工况下高熔点PCM在集热器水温较高时可进行蓄热,集热器吸热板升温时间可延长达1.6h以上,从而有效减缓集热器升温,缓解过热问题,而在集热器降温时,可有效利用相变材料蓄热量,减缓集热器降温速率,延长降温时间可达1h,从而提高了集热器无辐射或低辐射条件下的热性能,且集热器表面的热流变化趋势与吸热板温度相似;低温工况下低熔点PCM在水温较低时可凝固放热,降低集热器降温速率,对于低熔点PCM在下方和在上方两种情况,可延长集热器降温时间分别达6.4h和3.1h,从而有效提高集热器防冻性能。此外,对比普通集热器与相变集热器的热性能发现:相变集热器效率较大,所获有用能有所增加,高、低熔点相变材料不同的上下位置对集热器效率影响不大。在拉萨实际条件下,相变平板集热器模拟研究结果表明:夏季条件下,相变集热器与普通集热器出口温度大致相同,而吸热板温度明显降低,可通过选择合适熔点的高熔点PCM或增加PCM潜热来减少过热时间段,从而提高集热器耐高温性能;拉萨冬季条件下,相变集热器中的低熔点PCM大幅减少了集热器冻害持续时间,所减少时间可达9h以上,减小了集热器冻害温差,将夜间最低温度提高约11℃,冻害程度大幅减小,有效提高了集热器的防冻性能。通过上述理论分析、数值模拟和实验研究,分析提出了平板集热器冻害评价指标,获得了藏区高原地区典型城市夏、冬季环境下平板集热器的热性能,明确了管径、管间距对平板集热器效率及热损失的影响规律,掌握了所提出相变集热器的蓄放热过程及耐冻耐高温性能,为缓解藏区高原环境下平板集热器的冻裂过热问题提供了基础。
田玉兰,朱坚,李超[6](2015)在《太阳日辐照量对太阳能热水系统热性能检测影响研究》文中研究指明针对太阳能热水系统热性能评价规范中对太阳辐照量要求差异较大,影响实际操作的问题,开展太阳辐照量对太阳能热水系统热性能测试的影响规律研究。该文进行86 d太阳日辐照量监测和27 d对不同日辐照量下平板太阳能热水系统热性能的短期测试研究。结果显示:南京市满足测试规范要求的日辐照量天气较少,在510月约占总天数的28%;随着日辐照量的升高,水箱的温升增加,当日辐照量较大时,贮水箱温升与日辐照量的线性关系不明显;平板太阳能热水系统热性能评定指标系统温升性能Δt17与太阳日辐照量无关,由太阳能热水系统本身性能决定。对太阳能热水系统热性能检测的日辐照量要求可适当放宽,其标准需开展系统研究;太阳能热水器热水系统的日平均热效率,可作为评定指标之一。
宁静娟,朱跃钊,陈海军,王银峰,郭丹丹,蒋金柱,廖传华[7](2012)在《CPC热管真空管式热水器实验研究》文中提出研制了一种CPC(复合抛物面聚焦)热管真空管式太阳能热水器。该热水器在普通玻璃真空管热水器的基础上耦合热管技术,并增加了CPC聚光板。对该热水器与全玻璃真空管太阳能热水器进行了热性能对比实验研究。结果表明,在300 W/m2800 W/m2日照条件下,该新型热水器单位面积集热功率最高可达610 W/m2;平均集热效率约为80%,比全玻璃真空管太阳能热水器的瞬时效率高10%20%;导热介质的最高温度达到103℃。证明增加CPC聚光板及运用导热油可有效提高集热品位,利用热管技术可解决严寒地区的抗冻问题,所以,CPC热管真空管式太阳能热水器将具有较广阔的市场前景。
唐千喻[8](2011)在《高温型平板太阳能集热器的试验研究》文中提出高温型中空平板太阳能集热器是我们研制的一种新型的太阳能集热装置。文章首先回顾了太阳能利用的发展状况,并对太阳能的开发利用和太阳能集热器的现状及发展趋势做简单介绍,最后在此基础上提出了本文的研究课题。太阳能的热利用的关键技术是将太阳的辐射能转换为热能。由于太阳能比较分散,必须设法把它集中起来,太阳能集热器是一种特殊的热交换器,将分散的太阳辐射能转化为热能,并将其热能传递给工质,加热工质。太阳能集热器是太阳能热利用最成熟的技术,它以构建简单、便于维护、节能环保等特点遍布全球。按集热器是否有真空空间来分,一般可分为平板集热器和真空管集热器。在国内占市场份额达到90%的真空管集热器具有高温、可全年运行等优点,同时也存在不成压、炸管、结垢等缺点。平板集热器具有接口简单、能承受压力、日平均效率高等优点,同时也存在热损失大、保温性能差、温度低等缺点,但是,平板集热器随着国内科学技术的提高,必然成为未来太阳能集热器发展的趋势。本文旨在研制一种高热效率、高保温效果、高温的新型平板集热器。本文建立的平板集热器的数学模型,为研究平板集热器的性能提供理论基础。平板集热器系统比一般的换热器要复杂得多,包含三种换热方式:导热、对流和辐射换热。本文分别分节描写太阳辐射、集热器的热损失、集热器的能量平衡、集热器热效率和集热系统的流动阻力的数学模型。数学模型的建立方便我们研究影响集热器热性能的因素,有助于集热器的设计。本文将自制两块结构尺寸、箱体材料和保温材料不同的平板集热器。介绍了平板集热器热性能测量系统的管道材料、传热工质、保温材料等,以及热性能测量系统所需的其他部件,如冷却箱、油膨胀箱、油过滤器、阀门、高温油泵等。集热器的实验数据是为评定产品的质量和性能,并为系统的优化设计提供依据。本文将对集热器进行热性能试验,热性能指标包括空晒温度、瞬时效率和日平均效率等。首先对用真空玻璃作端盖的1号平板集热器进行空晒实验。集热器在实验进行十分钟后破裂,说明用真空玻璃作平板集热器的端盖还不可行。空晒实验是在晴朗天气、全天累计日辐照量为25629KJ/m2的条件下进行的,1号平板集热器的吸热板温度最高能达到170.2℃。空晒实验结束后1号平板集热器没有发生变形、开裂或其他损坏。接着分别对1号平板集热器和2号平板集热器在秋季晴天进行热性能试验,1号平板集热器是在日平均太阳辐射强度为757W/m2、导热油质量流量为185Kg/h的条件下进行实验的,1号平板集热器吸热板温度最高能达到91.6℃,导热油出口温度最高达到79.5℃,瞬时效率最高为0.65,日平均效率为0.54;2号平板集热器是在日平均太阳辐射强度为989W/m2、导热油质量流量为85Kg/h的条件下进行实验的,2号平板集热器吸热板温度最高能达到98.8℃,导热油出口温度最高达到80.5℃,瞬时效率最高达到0.55,日平均效率为0.46。最后在秋季阴天对1号平板集热器进行热性能试验,1号平板集热器是在日平均太阳辐射强度为612W/m2、导热油质量流量为148.5Kg/h的条件下进行实验的,1号平板集热器吸热板温度最高能达到79.5℃,导热油出口温度最高达到78.8℃,瞬时效率最高为0.66,日平均效率为0.51。实验证明1号平板集热器和2号平板集热器的热性能比现有的普通平板集热器好,而1号集热器的热性能又略优于2号集热器,两块平板集热器在未来的发展中都具有绝对的优势。
张达,张义智,田瑞,高虹[9](2009)在《提高太阳能集热器热性能的实验研究》文中研究表明在能量平衡方程的基础上,以《家用太阳热水器热性能试验方法》(GB/T12915—1991)为依据,对两种有渐开线反光板且吸热体形状不同的热管真空管和一种无反光板的热管真空管进行了对比实验。结果表明,渐开线反光板可大幅度提高热管真空管热水器的日平均效率,加反光板且吸热体为圆柱形的集热器能够达到更好的效果。
张达[10](2009)在《提高太阳能集热器热性能的实验研究》文中指出膜蒸馏是一种可以使用廉价能源的新型膜分离技术。文章以处理我国西部地区苦咸水、制取超纯水为应用背景,提出利用太阳能作为膜蒸馏的驱动力来淡化西部苦咸水的技术。那么如何高效的利用太阳能,从而使太阳能集热器热性能获得提高成为本文研究的主要内容。在查阅了大量相关文献的基础上,应用理论分析和试验研究相结合的方法,对加装反光板太阳能集热器的热性能进行了比较系统地分析和实验研究。按照国家标准《家用太阳热水器热性能试验方法》(GB/T18708-2002),对两种有渐开线反光板且吸热体形状不同的太阳能集热器和无反光板的太阳能集热器进行了日平均效率对比实验。在对比实验后,用图表的形式阐述了通过加装价格低廉的反光板能提高热水器的热性能。在日平均效率对比实验的基础上,对新型的吸热体为圆柱型的热水器进行了深入研究,建立了两套与家用热水器尺寸相同的热水器实验台架,并对吸热体为圆柱型的集热器与吸热体为平板型的集热器进行了瞬时效率的对比实验。通过不同天气条件实验表明,吸热体为圆柱型的集热器的瞬时效率高于吸热体为平板型的集热器,验证翅片热管为圆柱型的吸热体的设计是比较合理的,在实际应用中具有推广价值,建议在太阳能膜蒸馏淡化水系统中使用吸热体为圆柱型的集热器。在进行热水器日平均效率的实验中,利用氙气灯独有的特性,笔者亲自设计和制作了太阳模拟发射器,通过实验验证这种太阳模拟发射器可替代太阳光做实验室内的小功率阳光模拟实验。
二、日平均效率是太阳热水器重要的热性能指标(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、日平均效率是太阳热水器重要的热性能指标(论文提纲范文)
(1)建筑构件型百页式太阳能集热的性能分析研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1.绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 引言 |
1.1.2 能源现状 |
1.1.3 建筑能耗概况 |
1.1.4 太阳能概述 |
1.1.5 太阳能利用技术 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 太阳能集热器研究现状 |
1.2.2 太阳能热水系统研究现状 |
1.3 课题研究内容与意义 |
1.3.1 研究意义 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 课题创新点 |
2 百页式太阳能集热器传热过程与热性能分析 |
2.1 百页太阳能集热器基本结构 |
2.1.1 透明盖板 |
2.1.2 吸热板 |
2.1.3 吸热板上的涂层 |
2.1.4 隔热层 |
2.1.5 外壳 |
2.2 百页太阳能集热器传热分析 |
2.2.1 能量平衡方程式 |
2.2.2 百页式太阳能集热器总热损失系数 |
2.3 百页太阳能集热器效率方程 |
2.3.1 百页式集热器效率因子 |
2.3.2 百页式集热器热迁移因子 |
2.4 本章小结 |
3 单片百页式太阳能集热器集热性能测试实验 |
3.1 测试实验目的以及内容 |
3.1.1 实验条件 |
3.1.2 实验方法 |
3.1.3 实验系统图以及装置 |
3.1.4 可调节角度实验支架 |
3.1.5 恒温水浴锅 |
3.1.6 气象参数站 |
3.1.7 数据采集模块 |
3.2 实验数据处理与分析 |
3.2.1 倾斜表面太阳总辐射照度计算 |
3.2.2 瞬时效率曲线 |
3.2.3 玻璃盖板水雾对集热器效率的影响 |
3.2.4 集热器效率随倾角变化的规律 |
3.2.5 集热器效率随工质流量变化的规律 |
3.3 本章小结 |
4 百页式太阳能集热器热水系统测试实验 |
4.1 百页式太阳能集热器热水系统实验支架设计 |
4.2 瞬时效率与日平均效率测试系统组成与原理 |
4.2.1 测试方法介绍 |
4.2.2 测试系统组成及原理 |
4.2.3 测试系统平台搭建 |
4.3 瞬时效率测试及数据处理 |
4.3.1 瞬时效率测试步骤 |
4.4 日平均效率测试及数据处理 |
4.5 集热器顶部热损失系数实测 |
4.6 本章小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
(2)平板太阳能集热器关键参数计算及设计优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.1.1 我国能源利用现状 |
1.1.2 我国建筑热工设计分区 |
1.1.3 我国太阳能资源 |
1.2 平板太阳能集热器研究现状 |
1.2.1 太阳能集热器介绍 |
1.2.2 平板太阳能集热器国内外研究现状 |
1.3 课题研究的目的及意义 |
1.4 主要研究内容 |
2 平板太阳能集热器热性能理论分析 |
2.1 平板太阳能集热器组成结构 |
2.1.1 吸热板 |
2.1.2 透明盖板 |
2.1.3 保温层 |
2.1.4 壳体 |
2.2 平板太阳能集热器流动换热原理 |
2.3 平板太阳能集热器数学模型 |
2.3.1 平板太阳能集热器总热损失系数 |
2.3.2 平板太阳能集热器热性能评价指标 |
2.4 本章小结 |
3 平板太阳能集热器关键参数的仿真计算 |
3.1 平板太阳能集热器设计参数 |
3.2 基于MATLAB的计算程序 |
3.3 集热器关键参数数值分析 |
3.3.1 吸热板关键参数对集热器热性能的影响 |
3.3.2 排管关键参数对集热器热性能的影响 |
3.3.3 环境因素对集热器热性能的影响 |
3.3.4 透明盖板关键参数对集热器热性能的影响 |
3.3.5 集热器关键参数对集热器热性能综合影响 |
3.4 本章小结 |
4 平板太阳能集热器优化分析 |
4.1 双因素方差分析法 |
4.1.1 双因素一元方差分析数学模型 |
4.1.2 有交互效应的双因素一元方差分析 |
4.2 集热器关键参数优化分析 |
4.2.1 吸热板吸收率和吸热板导热系数组合优化 |
4.2.2 吸热板导热系数和吸热板厚度组合优化 |
4.2.3 吸热板吸收率和吸热板厚度组合优化 |
4.2.4 排管间距和排管内径组合优化 |
4.2.5 排管内径和排管内工质进口温度组合优化 |
4.2.6 排管间距和排管内工质进口温度组合优化 |
4.2.7 透明盖板与吸热板间距和排管内工质进口温度组合优化 |
4.3 本章小结 |
5 平板太阳能集热器瞬时效率实验测试及分析 |
5.1 实验测试目的 |
5.2 实验测试理论依据 |
5.3 实验测试条件 |
5.4 实验测试系统 |
5.4.1 实验测试系统工作原理 |
5.4.2 实验仪器及相关参数测量 |
5.5 瞬时效率测试结果 |
5.5.1 实验测试瞬时效率数据处理 |
5.5.2 实验测试瞬时效率与仿真计算瞬时效率对比分析 |
5.6 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
作者在攻读硕士学位期间获得的学术成果 |
致谢 |
(3)太阳能-空气源热泵热水系统优化调度问题研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 国内能源发展现状 |
1.1.2 太阳能、热泵发展现状 |
1.1.3 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 太阳能-空气源热泵热水系统理论及控制研究 |
1.2.2 进化算法在生产调度问题中的应用研究 |
1.3 本文研究的主要内容 |
第二章 太阳能-空气源热泵热水系统分析与建模 |
2.1 太阳能-空气源热泵热水系统工作原理 |
2.1.1 系统制热水流程 |
2.1.2 系统控制方法 |
2.1.3 系统运行策略 |
2.2 太阳能-空气源热泵热水系统过程单元建模 |
2.2.1 水箱单元模型 |
2.2.2 集热器单元模型 |
2.2.3 空气源热泵单元模型 |
2.3 基于实际工程样例的参数辨识 |
2.3.1 用水量预测模型 |
2.3.2 辐照度预测模型 |
2.3.3 系统相关参数实验分析 |
2.3.3.1 太阳能集热器热损参数 |
2.3.3.2 热泵性能参数 |
2.3.3.3 水箱温度分层参数 |
2.4 太阳能-空气源热泵热水系统运行费用分析 |
2.5 基于运行费用的优化调度问题建模 |
2.6 本章小结 |
第三章 太阳能-空气源热泵热水系统优化调度研究 |
3.1 自适应锦标赛选择遗传算法 |
3.1.1 遗传算法的基本思想 |
3.1.2 遗传算法的自适应改进 |
3.2 常规气候条件系统调度优化及分析 |
3.2.1 系统常规运行方案分析 |
3.2.2 晴天系统调度优化 |
3.2.3 阴雨天系统调度优化 |
3.3 水箱设定温度对系统运行的影响 |
3.4 寒冷气候条件对热泵性能的影响 |
3.4.1 结霜对热泵的影响 |
3.4.2 热泵结霜除霜损失系数 |
3.5 热泵结霜条件测试 |
3.6 寒冷气候条件系统优化调度及分析 |
3.7 本章小结 |
第四章 突发干扰事件下系统优化调度研究 |
4.1 反应式重调度 |
4.2 滚动时域优化方法 |
4.3 系统正常运行时应对突发干扰事件研究 |
4.3.1 天气突变下系统重调度 |
4.3.2 热泵机组故障下系统重调度 |
4.4 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 全文工作总结 |
5.2 未来工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(4)高原太阳能平板集热器热性能分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
引言 |
第1章 绪论 |
1.1 课题提出 |
1.1.1 太阳能热利用 |
1.1.2 太阳能供热 |
1.2 平板集热器的研究与应用现状 |
1.2.1 国内研究现状 |
1.2.2 国外研究现状 |
1.2.3 平板集热器相关标准 |
1.2.4 平板集热器应用 |
1.2.5 高性能平板集热器 |
1.3 现存问题 |
1.4 主要研究工作 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第2章 平板集热器相关基础理论 |
2.1 结构及工作原理 |
2.1.1 吸热板 |
2.1.2 透明盖板 |
2.1.3 保温层 |
2.1.4 外壳 |
2.1.5 工作原理 |
2.2 理论分析 |
2.2.1 太阳能辐射量 |
2.2.2 阳光入射角 |
2.2.3 平板集热器能效影响因素 |
2.3 传热机理 |
2.3.1 能量平衡方程式 |
2.3.2 总热损失系数 |
2.4 效率方程及效率曲线 |
2.4.1 平板集热器效率方程 |
2.4.2 热效率因子 |
2.4.3 热转移因子 |
2.4.4 热效率曲线 |
2.4.5 热性能指标 |
2.5 本章小结 |
第3章 平板集热器热性能实验设计 |
3.1 平板集热器安装倾角调节实验平台 |
3.1.1 理论依据 |
3.1.2 最佳倾角确定方法 |
3.2 平板集热器热性能实验测试系统 |
3.2.1 实验测试系统及测试原理 |
3.2.2 双轴自动旋转平台 |
3.2.3 恒温测试台 |
3.2.4 系统控制柜 |
3.2.5 系统测试软件 |
3.3 实验方法 |
3.4 实验方案 |
3.5 本章小结 |
第4章 平板集热器热性能实验及评价 |
4.1 实验测试 |
4.1.1 平板集热器安装倾角调节实验 |
4.1.2 高原地区平板集热器变工况热性能测试 |
4.2 结果分析 |
4.3 热性能指标评价 |
4.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
导师简介 |
作者简介 |
学位论文数据集 |
(5)相变平板集热器耐冻耐高温热性能优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 研究现状分析 |
1.2.1 平板集热器传热模型研究 |
1.2.2 平板集热器热性能影响因素及增效方法 |
1.2.3 平板集热器新型结构 |
1.2.4 平板集热器防冻防过热方法 |
1.2.5 相变平板集热器 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究技术路线 |
2 平板集热器传热过程及热性能分析 |
2.1 平板集热器能量守恒分析 |
2.2 平板集热器传热过程分析 |
2.3 平板集热器的热性能 |
2.3.1 集热器效率因子 |
2.3.2 集热器热迁移因子 |
2.3.3 平板集热器的有用能 |
2.3.4 平板集热器的效率方程 |
2.4 平板集热器的冻害评价指标 |
2.5 本章小结 |
3 藏区高原环境下平板集热器热性能模拟研究 |
3.1 数值模拟软件简介 |
3.2 平板集热器数学模型 |
3.2.1 模型假设 |
3.2.2 控制方程 |
3.3 平板集热器物理模型 |
3.4 网格划分 |
3.5 FLUENT基本设置 |
3.5.1 材料物性参数设置 |
3.5.2 边界条件设置 |
3.5.3 求解方法设置 |
3.6 模拟工况设置 |
3.7 数值模拟结果与分析 |
3.8 本章小结 |
4 平板集热器耐冻耐高温热性能优化实验研究 |
4.1 实验台搭建 |
4.1.1 实验系统工作原理 |
4.1.2 实验装置介绍 |
4.1.3 实验仪器介绍 |
4.2 不同管径管间距集热器性能实验 |
4.2.1 实验工况与实验步骤 |
4.2.2 实验结果与分析 |
4.2.3 实验误差说明 |
4.3 相变平板集热器性能测试实验 |
4.3.1 相变集热器设计 |
4.3.2 实验工况与实验步骤 |
4.3.3 高温工况实验结果与分析 |
4.3.4 低温工况实验结果与分析 |
4.3.5 集热器热性能对比分析 |
4.4 本章小结 |
5 相变平板集热器性能模拟研究 |
5.1 相变集热器模型建立 |
5.1.1 相变集热器数学模型 |
5.1.2 相变集热器物理模型 |
5.2 模拟工况设置 |
5.3 数值模拟结果与分析 |
5.3.1 高温工况下相变集热器模拟研究 |
5.3.2 低温工况下相变集热器模拟研究 |
5.3.3 拉萨夏季条件下相变集热器模拟 |
5.3.4 拉萨冬季条件下相变集热器模拟 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要研究结论 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
附录 |
A 图表目录 |
B 研究生阶段学术成果 |
致谢 |
(6)太阳日辐照量对太阳能热水系统热性能检测影响研究(论文提纲范文)
0 引言 |
1 检测方法及装置 |
1.1 检测方法 |
1.2 检测试验装置及仪器 |
2 太阳日辐照量监测与分析 |
3 不同日辐照量下热性能检测结果及分析 |
3.1 不同日辐照量下热性能检测结果 |
3.2 不同太阳日辐照量下贮水箱的温升 |
3.3 不同太阳日辐照量下系统温升性能 |
3.4 不同太阳日辐照量下集热器日平均效率 |
4 结束语 |
(7)CPC热管真空管式热水器实验研究(论文提纲范文)
1 实验部分 |
1.1 实验装置 |
1.2 实验仪表 |
1.3 测试过程 |
2 计算方法 |
2.1 单位面积集热功率 |
2.2 瞬时效率 |
2.3 日平均效率 |
3 实验结果及分析 |
3.1 太阳辐射强度 |
3.2 集热温度 |
3.3 单位面积集热功率 |
3.4 瞬时效率 |
3.5 日平均效率 |
4 结论 |
(8)高温型平板太阳能集热器的试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.1.1 太阳能利用的发展史 |
1.1.2 能源问题与环境污染 |
1.2 太阳能利用现状及其特点 |
1.2.1 太阳能热水器 |
1.2.2 暖房 |
1.2.3 太阳能热发电 |
1.2.4 太阳能制氢 |
1.2.5 太阳能制冷 |
1.2.6 太阳能海水淡化 |
1.3 目前太阳能集热器的种类 |
1.3.1 平板太阳能集热器 |
1.3.2 真空管太阳能集热器 |
1.4 本文研究内容 |
1.5 本章小结 |
第二章 高温型平板集热器的数学模型 |
2.1 太阳辐射 |
2.2 平板集热器的能量平衡方程 |
2.3 平板集热器的热损系数 |
2.4 几种端盖的特性分析 |
2.4.1 单层玻璃的特性分析 |
2.4.2 双层玻璃的特性分析 |
2.4.3 中空玻璃的特性分析 |
2.4.4 真空平板玻璃的特性分析 |
2.5 集热器的效率计算 |
2.6 平板集热系统流动阻力的计算 |
2.6.1 直管段沿程阻力h_(fz)的计算 |
2.6.2 局部阻力h_(fJ)的计算 |
2.6.3 总阻力损失的计算 |
2.6.4 系统管道的计算 |
2.7 本章小结 |
第三章 高温型平板集热器的结构设计及实验台的搭建 |
3.1 高温型平板集热器的管道材料的选择 |
3.2 高温型平板集热器的工质的选择 |
3.3 高温型平板集热器的保温材料的选择 |
3.3.1 硅酸铝纤维 |
3.3.2 聚氨酯发泡 |
3.4 高温型平板集热器的工作原理 |
3.5 高温型平板集热器的尺寸设计 |
3.5.1 端盖的制作 |
3.5.2 集热器箱体的制作 |
3.5.3 集热器吸热板的制作 |
3.5.4 集热器保温层的制作 |
3.6 高温型平板集热测量系统的其他部件 |
3.7 热工性能测试方法及仪表 |
3.7.1 温度测量的方法 |
3.7.2 太阳辐射测量 |
3.7.3 风速的测量 |
3.7.4 传热工质的质量流量的测量 |
3.7.5 集热器的压降的测量 |
3.7.6 工质循环油泵的选择和安装 |
3.8 高温型平板太阳能集热系统试验台的搭建 |
3.9 本章小结 |
第四章 高温型平板集热器的实验研究及数据处理 |
4.1 实验目的 |
4.2 平板集热器热性能实验方法和实验步骤的概述 |
4.3 实验步骤 |
4.4 用真空玻璃作端盖的1号平板集热器的空晒实验 |
4.5 用中空玻璃作端盖的1号平板集热器的空晒实验 |
4.6 1号平板集热器和2号平板集热器的对比试验 |
4.6.1 2号平板集热器的热性能试验 |
4.6.2 1号平板集热器的热性能试验 |
4.7 1号平板集热器阴天的热性能试验 |
4.8 本章小结 |
第五章 全文结论 |
致谢 |
参考文献 |
作者攻读硕士学位期间的成绩 |
(9)提高太阳能集热器热性能的实验研究(论文提纲范文)
0 引 言 |
1 热水器热性能实验 |
2 理论模型 |
2.1 太阳能热水器能量平衡方程 |
2.2 日平均效率的算法 |
3 测试结果与分析 |
4 结 论 |
(10)提高太阳能集热器热性能的实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 太阳能的热利用 |
1.3 太阳能膜蒸馏技术 |
1.4 本文主要工作 |
第二章 太阳能集热器结构与性能 |
2.1 发展现状 |
2.2 太阳能集热器简介 |
2.2.1 U 型管式全玻璃真空管集热器 |
2.2.2 平板型太阳能集热器 |
2.2.3 玻璃真空管太阳能集热器 |
2.2.4 复合抛物面(CPC)集热器 |
2.2.5 热管式真空管太阳能集热器 |
2.3 各种常用集热器的比较 |
第三章 集热器热性能测试系统 |
3.1 集热器测试系统 |
3.1.1 实验一仪器 |
3.1.2 实验二仪器 |
3.2 温度传感器校正 |
3.2.1 温度传感器校正方法 |
3.2.2 温度传感器修正函数 |
第四章 集热器热性能对比实验 |
4.1 日平均效率对比实验 |
4.1.1 太阳能热水器能量平衡方程 |
4.1.2 日平均效率算法 |
4.1.3 日平均效率实验 |
4.1.4 日平均效率实验数据分析 |
4.2 瞬时效率对比实验 |
4.2.1 瞬时效率方程 |
4.2.2 瞬时效率实验 |
4.2.3 瞬时效率实验数据分析 |
4.3 实验结果分析 |
第五章 结论 |
5.1 结论与展望 |
5.1.1 课题结论 |
5.1.2 课题创新之处 |
5.2 课题的发展方向 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间发表的论文 |
四、日平均效率是太阳热水器重要的热性能指标(论文参考文献)
- [1]建筑构件型百页式太阳能集热的性能分析研究[D]. 李佳奇. 兰州交通大学, 2021(02)
- [2]平板太阳能集热器关键参数计算及设计优化研究[D]. 赵丹. 沈阳建筑大学, 2020(04)
- [3]太阳能-空气源热泵热水系统优化调度问题研究[D]. 金佳煜. 杭州电子科技大学, 2020(02)
- [4]高原太阳能平板集热器热性能分析[D]. 孙媛媛. 华北理工大学, 2020
- [5]相变平板集热器耐冻耐高温热性能优化研究[D]. 王晓文. 西安建筑科技大学, 2019(06)
- [6]太阳日辐照量对太阳能热水系统热性能检测影响研究[J]. 田玉兰,朱坚,李超. 中国测试, 2015(05)
- [7]CPC热管真空管式热水器实验研究[J]. 宁静娟,朱跃钊,陈海军,王银峰,郭丹丹,蒋金柱,廖传华. 真空, 2012(04)
- [8]高温型平板太阳能集热器的试验研究[D]. 唐千喻. 昆明理工大学, 2011(05)
- [9]提高太阳能集热器热性能的实验研究[J]. 张达,张义智,田瑞,高虹. 能源工程, 2009(03)
- [10]提高太阳能集热器热性能的实验研究[D]. 张达. 内蒙古工业大学, 2009(12)