太陽能平板型集熱器陣列排布優(yōu)化

【摘要】：為了優(yōu)化集熱器陣列排布便于水平屋頂有限空間的安裝,該文建立了日均遮擋模型和太陽輻射模型。利用所建模型研究了集熱器陣列排布長寬比與緯度、日均遮擋因子、陣列占地面積、到達(dá)集熱陣列的太陽輻射量間的關(guān)系。結(jié)果表明,大型集熱器陣列(占地面積≥500m2),冬至日日均遮擋因子隨陣列長寬比和緯度的增加而增大。長寬比∈[1/10,3/1)時(shí),日均遮擋因子上升較快;長寬比∈[3/1,10/1]時(shí),日均遮擋因子增加平緩。對于占地面積∈[50,1000]m2的集熱器陣列,面積越小、日均遮擋因子隨長寬比的變化越快。冬半年各月水平面上日均太陽輻射分布情況對到達(dá)陣列的太陽輻射量最大對應(yīng)的最佳長寬比存在較大影響。鑒于太陽輻射分布的影響以及便于工程應(yīng)用,文中給出了中國不同緯度13個(gè)城市5種集熱器陣列的最佳長寬比;研究結(jié)果可為太陽能集熱陣列的排布優(yōu)化提供參考。 【作者單位】： 曲靖師范學(xué)院物理與電子工程學(xué)院;曲靖師范學(xué)院云南省高校先進(jìn)功能材料及低維材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;云南師范大學(xué)太陽能研究所;
【關(guān)鍵詞】： 太陽能 優(yōu)化 模型 集熱器陣列 遮擋因子 排布 長寬比
【基金】：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(50966004) NSFC-云南聯(lián)合基金重點(diǎn)項(xiàng)目(U1137605) 高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金(20095303110001) 云南省高校先進(jìn)功能材料與低維材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)項(xiàng)目 教育部長江學(xué)者和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)展計(jì)劃資助
【分類號】：TK519
【正文快照】： 0引言太陽能集熱器與建筑一體化設(shè)計(jì)是太陽能事業(yè)和建筑行業(yè)發(fā)展的必由之路[1-2]。大型太陽能熱水系統(tǒng)及太陽能空調(diào)系統(tǒng)均需大面積的集熱器陣列[3-4]。對于安裝于屋頂上的集熱器陣列,到達(dá)其表面的太陽輻射能除受陽光人射角的影響外,集熱器陣列的排布方式對其也存在較大影響。

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