太阳能集热器1

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1、第三章太阳能集热器太阳能集热器的分类太阳能热利用中的传热学基础平板型与真空管式太阳能集热器空气集热器与聚焦式太阳能集热器28-Apr-151什么是太阳能集热器？集热器是组成各种太阳能利用系统的基本部件；吸收太阳辐射并将产生的热能传递给传热共质的装置；许多人误认为太阳集热器（简称集热器）就是太阳热水器。集热器只是热水器的一部分，它是决定热水器热性能优劣的一个关键部件。太阳能集热器不是聚光镜228-Apr-15太阳能集热器工作原理传热工质吸热体太阳辐射328-Apr-15太阳能集热器的分类液体集热器空

2、气集热器非聚光型集热器：平板型太阳能集热器，真空管太阳能集热器聚光型集热器：槽式、碟式、塔式428-Apr-15按集热器的工质分类液体集热器熔融盐导热油水......空气集热器平板集热器528-Apr-15按反射镜是否聚光分类聚光集热器碟式槽式菲涅尔抛物面CPC非聚光集热器热水器低温628-Apr-15聚光型集热器（1）二级聚光器CPCREFOS塔式吸热组合效果图工质流道布置728-Apr-15聚光型集热器（2）研制单位：以色列Weizmann研究所最高加热空气温度：1300℃工作压力：1.5-3MPa耐受辐射

3、热流密度：4-8MW/m2热效率：最高可达80%DIAPR有压腔体式吸热器828-Apr-15聚光型集热器（3）容积式闭路空气吸热器特点：加装透明石英玻璃窗口，提高工质工作压力；增加压力带来的湍流强化了换热，减小系统热应力，进一步提高了系统换热效率。塔式高温化学反应器928-Apr-15按是否跟踪太阳分类跟踪集热器聚焦式非跟踪集热器1028-Apr-15按集热器的工作温度分类(1)低温集热器工作温度在100℃以下热水器(2)中温集热器工作温度在100-200℃工业用热：干燥、烘烤(3)高温集热器工作温度在200℃

4、以上发电，太阳能热化学制氢1128-Apr-15100℃400℃2000K2500K1228-Apr-15按是否有真空空间分类平板集热器真空集热器1328-Apr-15集热器主要研究问题集热器内部的传热过程及其强化集热器结构的优化集热器所用新型材料的研究集热器新型形式的构建集热器的的关注点：极高温度、极高热流密度下的辐射－导热－对流耦合的复杂传热规律的研究如何降低热损失，提高热效率？14西班牙TSA吸热器28-Apr-15集热器主要研究问题太阳能光伏电池组如何降低光伏电池工作温度？1528-Apr-15第三章太阳能集热

5、器—太阳能热利用中的传热学基础太阳能热利用中的三种基本传热方式太阳能集热器传热及性能分析28-Apr-1516热量传递的三种基本形式导热物体各部分之间不发生相对位移，dt依靠分子、原子及自由电子等微观ΦA粒子的热运动而产生的热量传递dx对流运动着的流体与直接接触的壁面依靠导热和对流联合作用的热量传递ΦAht过程热辐射物体通过电磁波来传递能量的方式44称为辐射。因热的原因而发出辐射ΦAT1T2能的现象称热辐射1728-Apr-151.导热傅里叶定律在导热现象中，单位时间内通过给定截面积的热量

6、正比于垂直该截面方向上的温度变化率和截面积傅里叶定律用热流密度q表示时：tqx傅里叶定律一般形式表达式：tq=nn1828-Apr-151.导热导热微分方程（导热系数为常数）cλ•边界条件第一类边界条件第二类边界条件第三类边界条件1928-Apr-151.导热通过平壁的稳态导热无内热源一维稳态导热微分方程：2dttt1x00dx2ttx2温度分布：tt21txt1热流密度：dttttt2121qtdx单层平壁导热计算公式：At单层平壁20

7、28-Apr-151.导热热阻过程中的转移量=过程的动力/过程的阻力欧姆定律：UIR热阻串联：RRi传热过程：it11热阻并联：RRiRik2128-Apr-151.导热通过平壁的稳态导热单层平壁导热计算公式：AttΦ→t1t2AR=δ/Aλ热阻：热转移过程的阻力2228-Apr-151.导热通过平壁的稳态导热Φ→t1t2t3t4R1=δ1/Aλ1R2=δ2/Aλ2R3=δ3/Aλ3tt14ΦRRR123tttqN14A123iiAAAi

8、1123太阳房的分格填充隔热墙2328-Apr-151.导热通过圆柱壁面的稳态导热单层圆柱：2ltt122rlqlnrr21tlnrr21热阻：R2l多层圆柱：多层圆柱t1t2t3t4ttR1R2R3NN1rRlni1i2lri1