預(yù)制式太陽能集熱板的設(shè)計(jì)與測試

【摘要】：太陽能是清潔高效的新型能源,它具備分布廣泛、就地取材等優(yōu)點(diǎn)。集熱器是太陽能光熱利用中應(yīng)用最廣泛的一種集熱裝置。本文探討了開發(fā)太陽能的優(yōu)勢,并結(jié)合我國太陽能資源的分布情況,最終提出利用一種預(yù)制式太陽能集熱板供暖的模式。應(yīng)用該預(yù)制式集熱板的太陽能住宅,可因地制宜,將集熱板外掛或與建筑有效集成,安裝方便,可廣泛應(yīng)用于各種建筑中,既可以減少建筑能耗,緩解冬季的能源緊張,又可以改善居民生活環(huán)境,經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。 本文以一種預(yù)制式太陽能空氣集熱板為主要研究對(duì)象,在自然通風(fēng)的情況下,利用理論分析和FLUENT模擬相結(jié)合的方式,模擬了集熱板不同流道氣流情況,最終優(yōu)化出預(yù)制式集熱板的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)。即對(duì)不同尺寸的上下通風(fēng)口,且分別設(shè)置在對(duì)角位置和中軸位置進(jìn)行了溫度場及速度場模擬,優(yōu)化確定出通風(fēng)口位置設(shè)在中軸、上下通風(fēng)口徑均為10cm的結(jié)構(gòu)?？傮w結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)被選定后,結(jié)合集熱板運(yùn)行特點(diǎn),精心選材,設(shè)計(jì)確定了其它細(xì)部結(jié)構(gòu)。為提高集熱板的集熱效率,分別選用了墨綠色磁漆和黑色磁漆,并添加一定量的氧化銅,氧化鐵及氧化鎂作為集熱板的吸熱涂料。該集熱板空氣流道整體密閉,可以預(yù)制成型。 對(duì)預(yù)制式集熱板樣板進(jìn)行了多組熱性能對(duì)比測試,結(jié)果表明：墨綠色吸熱涂料的有網(wǎng)預(yù)制式集熱板集熱效果最優(yōu),達(dá)到了預(yù)計(jì)要求。預(yù)制式集熱板的吸收涂層被按比例添加了氧化銅,氧化鐵及氧化鎂三種材料,既確保了預(yù)制式集熱板的集熱效果,又增添了實(shí)用美觀性,制作而成的有網(wǎng)預(yù)制式集熱板有廣闊推廣前景。 【關(guān)鍵詞】：預(yù)制式 數(shù)值模擬 空氣集熱板 熱性能測試 集熱效率
【學(xué)位授予單位】：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：S214
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目錄6-8
• 第一章 引言8-11
• 1.1 開發(fā)太陽能的優(yōu)勢8-9
• 1.2 利用太陽能供暖的可行性9-10
• 1.3 本課題提出的意義及研究內(nèi)容10-11
• 第二章 預(yù)制式太陽能集熱板的結(jié)構(gòu)與特色11-15
• 2.1 太陽能集熱器概述11
• 2.2 國內(nèi)外太陽能集熱器技術(shù)研究與應(yīng)用現(xiàn)狀11-13
• 2.3 預(yù)制式太陽能集熱板的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)13-15
• 第三章 集熱板流動(dòng)模擬15-28
• 3.1 FLUENT模擬軟件簡介15-16
• 3.2 預(yù)制式集熱板內(nèi)流場的數(shù)值模擬16-18
• 3.3 集熱板模擬邊界條件設(shè)置18-19
• 3.4 集熱板模型的網(wǎng)格劃分19
• 3.5 集熱板上下通風(fēng)孔在對(duì)角位置形式19-23
• 3.6 集熱板上下通風(fēng)孔在中軸位置形式模擬23-26
• 3.7 模擬結(jié)果分析26-27
• 3.8 小結(jié)27-28
• 第四章 預(yù)制式集熱板的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)28-34
• 4.1 透明蓋板的設(shè)計(jì)28-30
• 4.2 吸熱板的設(shè)計(jì)30-32
• 4.3 集熱板其它部分的設(shè)計(jì)32-33
• 4.4 小結(jié)33-34
• 第五章 預(yù)制式新型高效太陽能空氣集熱板熱性能測試34-54
• 5.1 測試原理34-35
• 5.2 試驗(yàn)條件35-36
• 5.3 測試儀表36-37
• 5.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)37-40
• 5.5 集熱板熱損失系數(shù)的測定40-42
• 5.6 集熱板集熱效率的測定42-53
• 5.7 小結(jié)53-54
• 第六章 總結(jié)54-56
• 參考文獻(xiàn)56-60
• 作者簡介60-61
• 致謝61

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