储能型空气平板集热器的实验与传热分析

发布时间：2023-01-08 18:52

　　储能型空气平板集热装置利用其自身结构简单、经久耐用和性价比优异的特点,常常用在室内热通风,干燥除湿或结合空气源热泵进行联合供热,也被广泛使用在新型节能墙体建筑材料;太阳能因其来源清洁无害,储量巨大且可持续性强的特点常作为新能源开发与利用,但随昼夜和季节变化都会出现间歇性,结合相变储能技术的潜热高储能密度,放热过程平稳易控制的特点,在白天太阳能充足时进行能量收集,夜间释放达成缓解太阳能的间歇缺点的目的,相变材料（Phase Change Material,PCM）的低导热系数,限制光热转化后的热量传递,热量不能有效存储会造成不必要的热损,严重影响储热与散热过程,适当选择相变储能强化手段,改善平板集热效率,增强空气平板集热器的市场竞争力。本文开发一种翅片强化储能型空气平板集热装置,通过设计改变吸热板结构,加入长直星形翅片,改善空气流道横截面积,强化太阳辐射能的收集与释放,选用空气作为载热工质（Heat Carrier Fluid,HTF）可有效避免能量输送过程中的漏水和严重腐蚀等问题,该装置结构简单,运行稳定,安全高效,在建筑采暖、干燥除湿与平衡室内热通风等领域有较强的使用价值,结合测试,... 

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 课题背景与意义
    1.2 太阳能平板集热器
    1.3 太阳能光热转化
        1.3.1 储能材料在光热转化中的应用
        1.3.2 辐射选择性吸收涂层
    1.4 传统能源
    1.5 清洁能源—太阳能开发
        1.5.1 平板集热研究进展
        1.5.2 平板集热性能数据与改进办法
        1.5.3 国内外储能型集热器研究进展
    1.6 储能技术进展
        1.6.1 强化手段—增设肋片
        1.6.2 强化传热—增强材料导热系数
        1.6.3 强化传热—微封装技术
        1.6.4 强化传热—热管强化技术
        1.6.5 相变材料封装后的性质变化
        1.6.6 其他影响
    1.7 课题的研究意义与研究内容
        1.7.1 研究意义
        1.7.2 研究内容
        1.7.3 创新点
        1.7.4 技术路线
    1.8 本章小结
2 储能装置设计与原理
    2.1 集热板材质
    2.2 吸热板结构
    2.3 相变储能单元
    2.4 相变材料
    2.5 太阳能吸热涂层
    2.6 盖板高度分析与设计
        2.6.1 构建物理模型
        2.6.2 模型分析计算
    2.7 通透式空气流道
    2.8 工作原理
    2.9 本章小结
3 实验测试系统与过程
    3.1 测试设计与实施
    3.2 温度采集点分布
    3.3 测试过程
    3.4 不确定性分析
    3.5 本章小结
4 热性能指标分析
    4.1 热量平衡数学模型
    4.2 工质收集的有用能
    4.3 集热效率分析
    4.4 本章小结
5 数据分析
    5.1 太阳辐射投射量的影响
    5.2 相材料的温度分布
    5.3 散热过程
        5.3.1 整体散热分析
        5.3.2 储能单元无光散热分析
    5.4 集热效率影响因素
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 存在问题和展望研究
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：3729000