不同透明盖板整体式太阳能空气集热器性能研究-论文.pdf

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1、第32卷，总第183期《节能技术》Vo1．32，Sum．No．1832014年1月，第1期ENERGYCONSERVAT10NrECHNOLOGYJanuary．2014，No．1不同透明盖板整体式太阳能空气集热器性能研究董福生。胡明辅，黄小春，熊伟(昆明理工大学化学工程学院，云南昆明650500)摘要：为了理清不同盖板形式整体式太阳能空气集热器的传热性能，建立了一维假设下的能量传递数学模型，借助MATLAB编程求解，得到了准静态条件下集热器沿程温度分布、出口温度、集热效率的数值解，对比发现数值解与实验值吻合较好

2、。计算结果表明：采用PC中空阳光板为盖板的集热器比使用钢化玻璃为盖板性能好；两种盖板形式的集热器最佳流量相差不大；集热器存在一个最佳流道高度。关键词：太阳能；整体式空气集热器；热量传递；数学建模；盖板形式中图分类号：TK51文献标识码：A文章编号：1002—6339(2014)O1—0013—05IntegralSolarAirCollector、thDiferentTransparentCoverPlatePerformanceStudyDONGFu—Sheng，HUMing—Fu，HUANGXiao—Chun

3、，XIONGWei(Instituteofchemicalengineering，Kunminguniversityofscienceandtechnology，Kunming650500，China)Abstract：Aphysicalmathematicalmodelbasedonone——dimensionalassumptionisdevelopedtostudytheintegralsolaraircollectorwithdifferenttransparentcoverplate．Throughth

4、eMATLABprogramming，theapproximatesolutionsforthelocalairtemperatureandthermalefficiencyareobtainedatthequasi—-steadystate，comparedwithexperimentalresults，whichisfoundthattheyfitverywel1．Itisdiscoveredthatthemathematicalmodelisreasonable，andmuhiwallPCsheetisbe

5、tterthantoughenedglass．Thedifferenceofoptimumflowbetweenthetwocoverplatesissmall，andthedepthoftheairchannelhasabestvalue．Keywords：solarenergy；integralaircollector；heattransfer；mathematicalmodel；coverplateform变为提高集热器效率和可靠性的同时，简化设备装0引言置一。现今，太阳能空气集热器的研究13益完善，在太大

6、量研究表明空气集热器的热性能与空气的质阳能低温利用系统中，建筑采暖、通风、干燥等领域量流率、流道几何尺寸、集热板表面对流状况和结构运用较多的是平板型集热器，主要研究发展任务演参数都密切相关J。有的学者对I型太阳能空气集热器的传热性能进行了研究，在一维假设的基础上建立了数学模型，并求解出了准静态条件下空气收稿日期2013—06～17修订稿日期2013—10—20基金项目：云南省科技计划项目(2012EA006)。集热器沿程温度分布、出口温度、集热效率的近似作者简介：董福生(1988一)，男，硕士研究生，研究方向为环

7、境解J。有的学者通过对不同形式的集热板和流道调和型新能源技术。进行研究，进而分析对提高集热器效率的影响J。．】3．有的学者通过对不同盖板形式的集热器进行试验研人口进入并在流道中与集热板进行换热，温度升高究，比较不同形式盖板的集热器性能优劣J。有些后从出口流出。图2(b)表示玻璃盖板的导热模型，学者通过对不同形式的集热器进行数学建模，分析图1(c)为PC阳光板盖板的导热模型，其按纯中空各种不同形式时，集热器的效率和优化方式J。进行简化。而以往常用的是拼装式空气集热器(图1本文建模时进行7"~ttl下假设¨-12]：

8、(a))，其只有将标准集热单元拼装成阵列才可以运(1)通过盖板和隔热材料的热流是一维的；用，在拼装过程中就容易出现衔接、密封、保温等一(2)空气密度变化不大，视为不可压缩流体；系列问题，而且在其内部存在流体流动滞留区，内部(3)在温度变化不大的前提下，所有物性均为温度分布不够均匀，吸热板存在局部高温等问题，在常数；一定程度上降低了集热器的效率。(4)集热器无泄漏。本文所研