太阳能空气集热器结构及其热特性试验研究及仿真

发布时间：2020-06-11 00:11

【摘要】：太阳能集热器是太阳能干燥系统的重要组成部分,其集热特性的优劣直接影响干燥过程进展速度及干产品质量和成本。本文根据太阳能集热器工作原理,分析影响其集热特性的因素基础上,设计了两种类型的平板型太阳能空气集热器：垂直于气流方向的单层“Z”型和平行于气流方向的双层“U”型,并根据紫花苜蓿干燥箱设计了太阳能低温干燥集热系统。对集热器进行热特性试验,通过集热器间的不同连接试验,分析了太阳能辐射、环境温湿度及集热器腔体内气流速度对集热器出口温度的影响,确定了影响集热器热特性的主要影响因素。试验结果表明,两种集热器的特点为：根据苜蓿干燥工艺要求,对于密度较大的草捆的干燥,双层“U”型集热器较适合,而单层“Z”型只在薄层干燥时才能适用。当被干燥物料需要大气流量时,混合连接方式既能满足温度要求,又能满足气流量的要求。利用热特性试验数据,采用BP神经网络,建立了单层“Z”型、双层“U”型太阳能空气集热器的出口温度预测模型,对模型的测试结果证实,网络模型性能良好,能够达到较好拟合,预测精度高。
【图文】：

资源分布图,太阳能

太阳能作为洁净环保的可再生资源，受到了大多数人的关注。我国是太阳能资源大国，大部分国土都处于长日照区。太阳能辖射区可以分为四个等级[”，如图1所示，呼和浩特地区处于资源较丰富区，每年太阳能辐射总量约为5000?6680MJ/m2，非常适合太阳能资源的^u发。 '厂- '10' 13^ I_图1我国太阳能辑射资源分布图Fig.l The distribution map of the solar radiation resources in China苜宿素有“牧草之王”之称，紫花苜宿因其营养价值高，在我国牧区被作为主要的牧草，为了能够在冬季有效的保存，将它干燥后作为干草或草粉进行存储是理

对比图,单层,对比图,集热器

风机转速为2900r/min时，得到单层“Z”型出口与双层“U”型出口的气流温度对比，如图16所示。从图中可以看出，单层“Z”型集热器比双层“U”型集热器的出口温度高4?6°C。,?5S-. 5?54 - ? m?m53- ????52 - ■ _ ■ ■51 -50 -m ?????47 -栜m始：44 -43 -42 -41 二40 1 1 1 ‘ 1 1 1 14 30 14 36 14:42 14 48 14 54 15:00 1506图16单层“Z”型、双层“U”型出口处对比图Fig. 16 "Z" plate，"U" plate of export office comparison chart3.4.2串联型集热器热性能试验采用4月23日的试验数据，试验当天天气晴朗，环境温度，在太阳能福射范围、环境温湿度范围相同，风机转速为2900r/min时，得到以下关系：1)串联I型不同位置的气流温度和出口风速：采用试验方案3,在单层“Z”型入口、路径长度3米处、出口，，双层"U”型入口、路径长度3米处、出口放置温湿度传感器，串联I型出口处放置风速传感器
【学位授予单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TK513.1

【参考文献】