新型双效平板太阳能集热器的研究设计-论文.pdf

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1、第35卷第2期中国农机化学报VoI．35No．22014年3月JournalofChineseAgriculturalMechanizationMar．2014DOI：10．13733~．jcam．issn．2095—5553．2014．02．043新型双效平板太阳能集热器的研究设计术李彩霞f德州学院机电系，山东德州，253023)摘要：为了将太阳能通过光热转化运用到供热采暖或干燥工程中．该文设计了一种在空气流道中设置菱形导流板的新型双效平板太阳能集热器，可实现加热空气和加热水两种工作模式。通过热性能测试，空气集热日平均光热转换效率可达到4

2、1．8％，水集热平均效率为39．4％。该新型双效集热器成本不高，结构简单，安装方便，可用于农产品的干燥和太阳能供热采暖工程，对环境无污染，实现节能减排。关键词：太阳能集热器：双效；菱形导流板中图分类号：TK513文献标识码：A文章编号：2095—5553(2014)02—0179—04李彩霞．新型双效平板太阳能集热器的研究设计[J】．中国农机化学报，2014，35(2)：179～182LiCaixia．Researchanddesignonthelate—modeldoubleflatplatesolarcollector[J】．Journ

3、alofChineseAgriculturalMechaniza-tion，2014，35(2)：179-1820引言1基本结构和工作原理目前．在太阳能热利用中．空气集热器是关1．1基本结构键部件．可提供热空气用于采暖或干燥谷物等．从制作成本、运输便捷、安装方便、强度大小等但在非采暖或干燥季．加热空气的工作模式就没工程角度综合设计．确定双效平板太阳能集热器总体有利用的价值针对这种情况．如果采用水作为结构为2000ramx970mmx100mm的箱体单元．侧面传热介质为建筑供应生活热水．就可以实现加热保温材料采用橡胶板．底面采用玻璃纤维棉隔热

4、保水的工作模式为此本文设计了一种在空气流道温，双效平板集热器的结构如图1所示。主要部件包中设置菱形导流板的新型双效平板集热器．将加热括玻璃盖板、吸热板、水循环管、上下集热管、菱形空气与加热水的功能相结合该新型双效集热器成导流板、边框、背板和保温层等各部分组成闭。本不高．结构简单，安装方便．可用于农产品的干在双效平板集热器中．为了提高空气集热器的光燥和太阳能供热采暖工程．对环境无污染．实现热转换效率。本文在空气流道中设置了菱形导流板。节能减排_lI在吸热板下方的空气流道中设置一个菱形支撑导流新型双效平板集热器彻底改变已有单用太阳能板．空气在集

5、热器中的流动将受到菱形支撑导流板的集热器的被动局面若在家庭使用时．需热水时则作用．将一部分空气引入导角部位．另一部分空气可用水作工作介质．经过太阳能加热后即可供给热水：通过菱形支撑导流板与吸热板之间的缝隙进入菱形中需采暖或干燥时．在有日照时．空气经集热器提高间．与该部位的吸热板进行换热．改善了换热的“死温度后供于家庭采暖或用于干燥如果工农业生产角”．使空气与吸热板之间得到很好的换热．从而提需大面积使用新型双效平板集热器时．可将双效平高集热器的换热效率板集热器进行串、并联，形成所需的面积同样，1．2T作原理需热水则用水作工作介质即可供热水：需

6、采暖或农新型双效集热器的工作原理是：作物、工业原料干燥时．用空气作工作介质，可进当双效集热器用于采暖或干燥工作模式下。如图行采暖或干燥2所示．阀门关闭，集热器的进出风口开启，使进入收稿日期：2013年4月25日修回日期：2013年7月16日基金项目：德州学院太阳能专项课题；德州市科技发展计划项目(2012B06)作者简介：李彩霞，女，1965年，山东滨州人，硕士，副教授；研究方向为农业机械装备。E—mail：xuexue1965@163．com中国农机化学报集热器的空气被加热，热空气被送入建筑房间．向建2实验设计与装置筑室内供暖、或者被送人

7、干燥室内对物料进行干燥在集热水工作模式下，集热器的进、出风I=I关2．1采暖或干燥工作模式实验系统闭，阀门开启，蓄热水箱中的水通过上、下汇流管与测试时间为2012年9月25～29E1．每次实验从集热器的水集热管相通．集热器中的吸热板吸收太阳上午9：00开始，下午16：00结束测试地点为山东省能．将太阳能转化为热能．然后把水集热管内的冷水德州市开发区的皇明体育场．双效集热器的倾角与当加热由于冷水的比重比热水的比重大．热水会自动地的纬度相近，朝南以40o倾角倾斜放置[31。集热器往上升．形成在水集热管与蓄热水箱之间的水循环动表面的太阳辐照度采用

8、YQ—GF一2太阳能辐照度测试力。此时集热器作为普通太阳能集热水系统使用记录仪测量．集热器各部位的温度和环境温度使用温度测量仪测量．室外风速使用热线风速仪来测试．集热器的空气流量