在役太阳能热水器现场曝辐量与气象参量监测及影响研究

发布时间：2020-05-05 21:19

【摘要】：太阳能热水器在使用过程中的得热量主要由现场曝辐量及气象参量共同决定,而国内外现有对太阳能热水器的出厂测试均在理想条件下进行,无法反映其在实际使用过程中的得热量,从而使太阳能热水器的出厂标定效率与实际使用效率可能存在较大差别。为得到太阳能热水器在实际使用过程中的得热量,本文搭建了曝辐量及气象参量现场监测系统;对各测量传感器进行校准,其中对温度和湿度传感器进行了现场校准,进而对上述参量进行准确测量;最后结合上述各参量测量值与当日太阳能热水器得热量实测值,分析了曝辐量及气象参量对太阳能热水器得热量的影响,并基于主成分回归拟合算法建立从曝辐量、各气象参量至太阳能热水器得热量的数学推导模型。主要研究内容如下:(1)设计开发了一套集曝辐量与相关气象参量为一体的监测系统。设计了数据管理模块和数据发布模块,使整套系统实现了数据采集、存储、处理、发布等功能。实现了数据的长期有效监测,从而确保为在役太阳能热水器现场得热量的研究提供了有效的输入参数。(2)对现场监测系统中的温度、湿度传感器进行现场校准。根据现场气象条件并依据计量检定规程,确定了现场校准的参数,设计了现场校准流程,从而形成了现场监测系统温度、湿度传感器现场校准方法。基于该现场校准方法对监测系统中温度、湿度传感器进行现场校准,分析了现场校准引入的不确定度分量,进而对传感器现场校准结果的不确定度进行了评估。(3)建立了一种在役太阳能热水器得热量的主成分回归模型。首先利用相关性原理分析了各因素对太阳能热水器得热量的影响程度,其次利用主成分分析法将影响得热量的众多因素转化为三个相互独立的主成分,最后基于主成分回归拟合算法,建立在役太阳能热水器得热量的主成分回归模型,并计算得到该模型拟合度为0.92。通过实验分析了该模型的误差,实验表明其误差为±1.5MJ。
【图文】：

热水器及测试方法热水器分类及工作原理能的直接利用有四种方式，分别为太阳能光-热转换、太光-化学转换、太阳能光-生物质转换。能的光-热转换是目前技术最为成熟、成本最为低廉、因。太阳能集热器是一种吸收太阳辐射并将产生的热能传主要由集热器和蓄热器两大部分组成，其中集热器是关热水器的使用性能和能够正常运行的环境条件。目前广太阳能集热系统根据集热器的不同基本可分为三类。平板式太阳能热水器，，平板型太阳能集热器是太阳能热射并向传热工质传递热量的非聚光型部件，吸热体结构 2.1 所示为平板式太阳能热水器的实物图，其工作原理板照射在集热板芯上，集热板芯将太阳能转化为热能传而完成了太阳能到热能的转化过程。保温材料用于减少

中国计量大学硕士学位论文真空管型太阳能热水器，热管式真空管太阳能集热热器是真空管太阳能集热器中最常见的两种。全玻许多支真空太阳能集热管按照一定规则排成阵列，一起组成。其工作原理为：太阳光透过玻璃外管照性图层的外壁吸收太阳光将其转化为热能，传给内为太阳能热水器自然循环集热原理示意图，太阳能辐射转化为热能用于加热真空管内的水，并将加热热水进入集热水箱后，冷水沿真空管向下运动以补现了水的循环加热。
【学位授予单位】：中国计量大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TK515

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本文编号：2650767