分體承壓式太陽能熱水器熱性能分析與實(shí)驗(yàn)研究

【摘要】： 本文介紹了一種新型分體承壓式太陽能熱水器,論文詳細(xì)給出了U型管式真空管集熱器的基本結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn),并且通過對(duì)該集熱器傳熱分析的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)出總熱損系數(shù)、效率因子和熱轉(zhuǎn)移因子的計(jì)算公式,給出了集熱器的瞬時(shí)效率方程;課題搭建了分體式U型管式太陽能熱水器實(shí)驗(yàn)臺(tái)架,并對(duì)其進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,為該集熱器的進(jìn)一步研究提供理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。 論文詳細(xì)介紹了U型管式真空管集熱器的結(jié)構(gòu),并對(duì)其進(jìn)行理論分析,給出了集熱器的結(jié)構(gòu)簡圖和特點(diǎn),為便于理論分析,對(duì)集熱器的傳熱過程進(jìn)行了假設(shè),建立了U型管式真空管集熱器熱網(wǎng)絡(luò)圖,論文以能量方程為基礎(chǔ),建立了集熱器的瞬時(shí)效率方程,并通過實(shí)例進(jìn)行了驗(yàn)證。 本文在理論分析的基礎(chǔ)上,搭建了分體式承壓式太陽能熱水系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)架,詳細(xì)給出了該熱水系統(tǒng)的基本原理圖、熱水系統(tǒng)室內(nèi)、室外部分的安裝圖、底部支架圖,并通過該實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。在室外晴天的情況下對(duì)室外的溫度、太陽輻照度、風(fēng)速等參數(shù)進(jìn)行實(shí)地測量,并對(duì)集熱器的進(jìn)口水溫、出口水溫進(jìn)行了測量,通過所測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析分體承壓式太陽能熱水器的熱性能。研究結(jié)果表明:分體承壓式太陽能熱水器采用全封閉結(jié)構(gòu)、儲(chǔ)水箱在室內(nèi)熱損失小,采用強(qiáng)制循環(huán)運(yùn)行,能大大地提高換熱效率,并且由于具有輔助加熱裝置,即使在冬天或陰雨天也能保證得到足夠的熱水;分體承壓式太陽能集熱器的熱性能良好,完全符合家庭用水要求,并且能為大型太陽能熱水工程的提供技術(shù)參考;論文的理論分析計(jì)算與試驗(yàn)結(jié)果一致,說明理論分析方法是正確的。 因?yàn)樘柲軣崴髋c建筑結(jié)合一體化的思路,是太陽能熱水器應(yīng)用發(fā)展的必由之路。本課題對(duì)分體式太陽能熱水器與建筑結(jié)合進(jìn)行了分析,對(duì)當(dāng)前太陽能熱水器與建筑存在的問題進(jìn)行分析,同時(shí)研究了分體承壓式太陽能熱水器與建筑結(jié)合的優(yōu)勢。本文研究的分體式U型管式太陽能集熱裝置,可以為膜蒸餾熱工質(zhì)加熱系統(tǒng)提供熱源,從而使整個(gè)系統(tǒng)完全依靠太陽能運(yùn)行,達(dá)到節(jié)能、環(huán)保等目的,課題研究為太陽能膜蒸餾系統(tǒng)的進(jìn)一步研究奠定了基礎(chǔ)。 【關(guān)鍵詞】：太陽能 集熱器 熱性能 分體承壓式
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TK513
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-13
• 1.1 太陽能資源8-10
• 1.1.1 太陽能的特點(diǎn)8-9
• 1.1.2 我國的太陽能資源9-10
• 1.2 我國太陽能熱水器的發(fā)展10
• 1.3 我國水資源概況10-11
• 1.4 太陽能膜蒸餾系統(tǒng)11
• 1.5 本課題的研究內(nèi)容及意義11-13
• 1.5.1 研究內(nèi)容11-12
• 1.5.2 研究意義12-13
• 第二章 幾種太陽能集熱器的分析比較13-18
• 2.1 幾種太陽集熱器簡介13-17
• 2.1.1 平板型集熱器13-14
• 2.1.2 U 型管式全玻璃真空管集熱器14
• 2.1.3 熱管真空管集熱器14-15
• 2.1.4 復(fù)合拋物面(CPC)集熱器15-16
• 2.1.5 全玻璃真空管太陽能集熱器16-17
• 2.2 幾種太陽能集熱器對(duì)比分析17-18
• 第三章 U 型管式太陽集熱器基本結(jié)構(gòu)和傳熱特性18-32
• 3.1 U 型管式太陽集熱器的基本結(jié)構(gòu)18-22
• 3.1.1 U 型管式太陽能集熱器的設(shè)計(jì)分析18-19
• 3.1.2 U 型管集熱器結(jié)構(gòu)19-22
• 3.1.3 研究結(jié)果22
• 3.2 U 型管式太陽集熱器傳熱分析22-25
• 3.2.1 工質(zhì)與U 型管之間對(duì)流換熱系數(shù)的計(jì)算23-25
• 3.2.2 基本方程25
• 3.3 集熱器熱性能分析25-30
• 3.3.1 總熱損系數(shù)25-27
• 3.3.2 效率因子27-28
• 3.3.3 熱轉(zhuǎn)移因子28
• 3.3.4 基本參數(shù)的選取與計(jì)算28-29
• 3.3.5 結(jié)果分析29-30
• 3.4 U 型管式太陽熱水器與建筑的結(jié)合現(xiàn)狀30-32
• 3.4.1 存在的問題30-31
• 3.4.2 U 型管式太陽熱水器與建筑結(jié)合的優(yōu)勢31-32
• 第四章 分體承壓式太陽能熱水系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究32-48
• 4.1 實(shí)驗(yàn)儀器介紹32-34
• 4.1.1 TRM—2 型太陽能熱水器熱性能測試系統(tǒng)32-33
• 4.1.2 EC-9S(X)數(shù)字風(fēng)速（風(fēng)向）傳感器33
• 4.1.3 TBQ-2 總輻射表33-34
• 4.2 分體承壓式太陽能集熱器熱性能試驗(yàn)裝置34-42
• 4.2.1 熱水系統(tǒng)原理圖34-36
• 4.2.2 熱水系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)架設(shè)計(jì)36-38
• 4.2.3 熱水器的組成及結(jié)構(gòu)38-40
• 4.2.4 熱水器實(shí)驗(yàn)裝置與結(jié)構(gòu)特征40-42
• 4.3 分體承壓式太陽能集熱器熱性能試驗(yàn)42-48
• 4.3.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與方法42
• 4.3.2 測試結(jié)果與分析42-47
• 4.3.3 結(jié)論47-48
• 第五章 結(jié)論48-50
• 5.1 課題結(jié)論48-49
• 5.2 課題創(chuàng)新處49
• 5.3 展望49-50
• 參考文獻(xiàn)50-52
• 致謝52-53
• 在讀期間取得的科研成果53

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