積塵對平板型太陽能集熱系統(tǒng)性能的影響

【摘要】：隨著太陽能開發(fā)利用技術的快速發(fā)展,平板型太陽能集熱器在工程中得到了較為廣泛的應用。工程應用表明,集熱器表面積塵對其集熱性能有直接而重要的影響。本文分析了積塵的來源、形成過程和物理化學性質(zhì),并根據(jù)積塵在集熱器表面的分布狀態(tài)提出了三種積塵形態(tài):松散積塵、粘結積塵和溝狀積塵,分析了不同形態(tài)的積塵的形成原因和形成過程。探討了積塵對平板型太陽能集熱器性能的影響機理,包括對太陽輻射的遮擋效應、對集熱板傳熱過程的影響和對玻璃蓋板表面的化學腐蝕三個方面。本文選取兩組具有相同性能的平板型太陽能集熱系統(tǒng),通過對比實驗分析了積塵對平板太陽能熱水系統(tǒng)性能的影響程度,結果表明同等外界條件下,與集熱器表面清潔的一組相比,集熱器表面積塵量為11.5811g/m2的一組系統(tǒng)集熱效率降低了17.40%。通過實驗測試分別得到了松散和粘結兩種積塵狀態(tài)下不同積塵量對平板型太陽能集熱器集熱性能的影響程度,實驗結果表明在積塵初期系統(tǒng)集熱效率下降速度較快,而后逐漸變緩;不同積塵狀態(tài)對集熱性能影響程度不同,相同積塵量情況下,粘結狀態(tài)的積塵對集熱性能的影響高于松散狀態(tài)的積塵。通過對積塵規(guī)律的理論分析和預測得到集熱器表面積塵量變化的模型圖。通過對實驗所用兩組集熱器表面積塵量變化的測試,得到在三個不同時間段內(nèi)的積塵量變化特點,發(fā)現(xiàn)在降雨對積塵量變化的影響十分顯著,最后結合西安市的降水特點給出了建議清潔方案。 【關鍵詞】：太陽能集熱器 積塵 集熱性能 清潔方案
【學位授予單位】：西安建筑科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TK513.1
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 主要符號表8-9
• 1. 緒論9-16
• 1.1 背景及意義9
• 1.2 國內(nèi)外關于平板型太陽能集熱器的研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 現(xiàn)狀綜述12-13
• 1.3 平板型太陽能集熱器應用現(xiàn)狀13-14
• 1.4 本文研究內(nèi)容和目標14-16
• 2. 平板型太陽能集熱器特性16-22
• 2.1 平板型太陽能集熱器結構16-17
• 2.2 平板型太陽能集熱器工作原理17-18
• 2.3 平板型太陽能集熱器熱性能及評價指標18-20
• 2.3.1 熱性能分析18-19
• 2.3.2 性能評價指標19-20
• 2.4 集熱性能影響因素及提高效率方法20-22
• 2.4.1 集熱器自身因素20
• 2.4.2 外界影響因素20-22
• 3. 積塵對平板型太陽能集熱器性能影響機理22-29
• 3.1 積塵理論分析22-26
• 3.1.1 灰塵來源及形成過程22-23
• 3.1.2 積塵類型分析23-25
• 3.1.3 積塵形成影響因素分析25-26
• 3.2 積塵對平板集熱器性能影響機理26-29
• 3.2.1 積塵對太陽輻射的遮擋效應26-27
• 3.2.2 積塵對玻璃蓋板表面化學腐蝕效應27-28
• 3.2.3 積塵對集熱器熱損失的影響分析28-29
• 4. 積塵對平板型太陽能集熱器性能影響實驗29-51
• 4.1 實驗目的和方案設計29-34
• 4.1.1 實驗目的29
• 4.1.2 實驗裝置29-32
• 4.1.3 實驗方案設計32-34
• 4.2 兩組集熱器性能校核實驗結果及分析34-44
• 4.3 積塵/清潔狀態(tài)下對比實驗結果及分析44-50
• 4.3.1 對比實驗結果及分析45-49
• 4.3.2 積塵對系統(tǒng)效率影響程度分析49-50
• 4.4 本章小結50-51
• 5. 積塵量與積塵形態(tài)對系統(tǒng)性能影響實驗51-56
• 5.1 實驗內(nèi)容與方案設計51-52
• 5.1.1 實驗目的51
• 5.1.2 實驗裝置51
• 5.1.3 實驗方案51-52
• 5.2 不同人工布塵量的測試結果及分析52-55
• 5.2.1 松散狀態(tài)下結果及分析52-53
• 5.2.2 粘結狀態(tài)下結果及分析53-54
• 5.2.3 積塵狀態(tài)對集熱性能影響的對比分析54-55
• 5.3 本章小結55-56
• 6. 自然積塵實驗及集熱器清潔方案56-70
• 6.1 積塵規(guī)律的理論分析56-58
• 6.1.1 積塵量影響因素分析56-57
• 6.1.2 積塵模型預測57-58
• 6.2 積塵測試實驗58-68
• 6.2.1 實驗目的及方法58
• 6.2.2 積塵測量裝置58
• 6.2.3 實驗結果及分析58-68
• 6.3 積塵清潔方案分析68-69
• 6.4 本章小結69-70
• 7. 結論70-71
• 致謝71-72
• 參考文獻72-76
• 附錄 研究生學習期間發(fā)表學術論文76

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