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,日均遮擋因子上升較快;長寬比∈[3/1,10/1]時,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】： 曲靖師范學院物理與電子工程學院;曲靖師范學院云南省高校先進功能材料及低維材料重點實驗室;云南師范大學太陽能研究所;
【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】：國家自然科學基金項目(50966004) NSFC-云南聯(lián)合基金重點項目(U1137605) 高等學校博士學科點專項科研基金(20095303110001) 云南省高校先進功能材料與低維材料重點實驗室建設(shè)項目 教育部長江學者和創(chuàng)新團隊發(fā)展計劃資助
【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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