蜂窝热管平板式太阳能热水器的研究

发布时间：2021-06-15 08:27

　　本文研究设计了一种新型的蜂窝热管平板式太阳能热水器，其特点是同时应用了热管技术和蜂窝技术的平板式太阳能热水器。首先分析了目前国内太阳能热水器现状及它们的优缺点以及今后的发展趋势，在此基础上提出了本文的研究课题。本研究中用到的热管是重力热管。重力热管具有热二极管特性，并且具有较强的传热能力和较高的等温性，这使得热管在太阳能的热利用中得到应用。而在透明玻璃盖板和吸热板之间放置蜂窝结构，基本上能消除吸收表面和盖板之间的空气自然对流热损失，并可大大降低辐射损失，显著提高集热器的热转换效率。 通过大量的实验，对蜂窝热管平板式太阳能热水器和全玻璃真空管式太阳能热水器的热性能进行比较，包括瞬时效率、日平均效率、热损系数等。蜂窝热管平板式太阳能热水器的非稳态效率曲线是一条负斜率的直线，而全玻璃真空管式太阳能热水器的非稳态效率曲线是一条先下降后上升的曲线。蜂窝热管平板式太阳能热水器在低温的情况下（一般小于60℃）具有优势，其日平均效率为48.3％，而真空管式太阳能热水器的日平均效率为42.2％。高温段（一般大于60℃）的时候，平板式太阳能热水器日平均效率比真空管式太阳能热水器日平均效率低。这主要是... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：111 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

1试验装置

用1~的铝板。水箱的尺寸为功420~x1200mm。全玻璃真空管集热器的有效采光面积为1.7叮，水箱的尺寸为必420~x1400~。试验测试装置如图5.3所示，所有采集的数据通过日本的数据采集系统3497A连接到计算机，计算机每隔3分钟自动采集一次数据。

曰一恻照0.51长度L图5.9热管1的温度变化情况图5.10热管2的温度变化情况图中每一条曲线代表某一时刻热管上各点温度的分布情况。从图5.9和图5.10中可以看出热管的等温性并不是很好，热管的温降主要在蒸发段，而且在起始及以后的长时间内温降都是比较大的，甚至接近20℃，很长一段时间后热管的等温性开始好转。这可能是由于热管的传热极限，在刚起动及以后的一段时间内，热管内工质的温度比较低，产生声速极限，这使得热管传输热量的能力受到了限制，后来随着工质温度的上升，热管能通过的最大传热量增大，同时通过吸热板吸收而传给热管的热量也减小了，因此热管的传热性能开始好转，除了声速极限，也可能会产生沸腾极限，由于蒸汽的热阻比液体的热阻大，所以在蒸发段温降比较大。另外，也有可能是热管本身的制造存在着问题。因为热管是在莫干山节能设备厂加工的，具体的加工过程并不清楚，我们只是给出了要求与尺寸，这样在制造过程中可能不可避免的存在着一些问题，比如热管的工质如丙酮的纯度不高，真空度没有符合要求，存在着不凝性气体等等。因此对单根热管的等温性进行测试。等温性测试的两根丙酮热管就是在太阳能热水器中测试的两根热管。用恒温水浴对热管进行加热，而放热段置在大气中进行自然换热。把恒温水浴分别加热到45℃，70℃对热管的等温性进行测试。丙丙酮热管1在45℃的等温性图示示:::…霹二万……袋袋)口遣逻匕匕。。。5长反L，石’’}}}}}图5.H丙酮热管1在45℃时的温度分布图5.12丙酮热管1在70℃时的温度分布

【参考文献】：
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本文编号：3230710