闷晒型太阳热水器热性能表达式

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1、维普资讯http://www.cqvip.com@1998年第3期f总第79期)农村能源·B·f闷晒型太阳热水器热性能表达式●(辽宁省能源研究所营口115000)摘要该文探讨了集热，蓄热台一的闷晒型太阳热水器集热特性的表达方式，通过，对该类型热水器热性能的试验和分析，证明了其实用性。关键词旦!垄塑壅查圣茎产骺1引言阳辐射通过透明盖层。在黑色吸收表面转变为在国家标准《平板型太阳集热器热性能试热能，一方面使工质(水)和热水器材科的温度验方法))(GB4271—84)中，规定了瞬时效率特提高，另一方面以各种方式向环境散热．性的定义及其表达式．对于表征平板型太阳集对于闷晒型太阳热水器无工质转移

2、的非稳热器热性能，具有重要的实际意义．可是，在实态集热过程，它的能量平衡关系式如下：际应用中，占较大比例的集热、蓄热合一舳闷(Tz)=Q+Q+QL(1)晒型热水器，在寨热过程中无工质转移，处于式中I一入射太阳辐射强度，W；非稳态的工况下工作，不能以平板型集热器的A——采光面积，m2：热性能测试方法来评价其寨热特性．对于这类0)——热泰器的透过吸收积．无因次；太阳热水器，往往用平均日效率的概念来评价QlL——热水器的有效收益．w；其热性能。这只能粗略地反映在较长对问间隔．Q——热水器材料升温蓄热量，w；中热水器的集热多少，不能厦映集热过程中的QL——热水器热损先，w．瞬时特性，而且在不同

3、试验工况下得出的日平闷晒式太阳热水器等效热阿络图如图2所均效率缺乏可比性。示．为了科学地表述闷晒型太阳热水器的集热设热水器吸热表面温度为TD，工质平均温特性，通过对集热、蓄热过程的分析，归纳出一度为Tm，热水个符合其集热特性的表达式，对于此类热水器器材料温度等的评价是很有意义的．．于工质平均温2能量平衡．度．环境温度对于图l所示盼闷硒型太阳能热水器，太为L．热水器TP的总热损系数图2闷晒型太阳热未器为UL，工质：、等效热网络圉(水)的热容为——收表i(Mc)-，热水器材料的换算热容为(Mc)；当⋯一⋯一。⋯⋯一一一一时间为t时，工质(水)蓄热量即热水器的有效_-_⋯一一=一__：：收益

4、为：图1问晒型太阳热水器示意图Q=(McL鲁(2)维普资讯http://www.cqvip.com·14·RURALENERGYNo3l998r79ImueinAn)热水器材料霄存热量为：故叩=F‘)一UL二】(9)Q=(M鲁。)为了方便地测定热水器的热性能，多以工质热水器热量损失为：(水)的平均温度Tm代替集热表面温度T口．这Q=U·Afr口一Tj(4)时，与平板型集热器瞬时效率方程相同，闷晒这时，式(1)可表达为：型热水器非稳态效率表达式也须引人一个系数IA)=(M号}+(MdT．F+UL·Afrp—TI)(5)’=EF)一UL二】·3热性能表达式’使=F

5、F，可得到下列方程：我们

6、知道，平板型太阳集热器瞬时效率表=F

7、)一UL二1】(10)达式为：：)一U．TPTT,式(9)和式(io)即是闷晒型太阳热水器非稳态效率表达式。文献嘲曾经提出I『建立非稳态：F，怖)一u与】效率方程的概念，F

8、和分别称为蓄热舀子和蓄热效率因子．：FR[(T)一uL—Ti-Ta】~4一种闷晒型太阳热水器热性能的测试及结果它为我们表述太阳集热器的热性能带来了闷晒型太阳热水器在无工质转移的非稳态极大的方便．可是，闷晒型太阳热水器的热性集热过程中，材料和工质(水)温度不断升高，能却不能利用上述方程来表达，而直由符合集但是只有工质(水)蓄存的热量才是有效收热、蓄热合一的阎晒型热水器非稳态工况的

9、热益．在某一时间间隔△l(即t2一t1)内的热效率性能表达式来描述．改写式(5)为=器=x100％[(Mck+

10、l1)右端卟](M百dr=：水的质量m(kg)、初始温度(℃)，终了温度(℃)和太阳辐射强度I(Wltn~)等项进行测IA)一ULACrp—T

11、)(6)定，可计算出在该时间间隔内的平均效率．当所定的时间间隔足够小耐，计算出的平均效率令F，：(M+(M⋯并⋯代A(2)式得非常接近此时刻瞬时效率．●●参照《平板型太阳集热器热性能试验方亡：A[I㈣一u一础法》(GB4271—84)中对试验条件和测试程序的

12、要求，选择测试时问间隔址为15mia，对一QoAF‘[J0一ULor,一1(s)种闷晒式太阳热水器(袋式热水器)进行试验由于=QjIA(试验数据见表1)，井用最小二乘法求得该热维普资讯http://www.cqvip.com