不同布置方式下真空管太阳能集热器的热性能以及入射角修正系数的对比试验研究

发布时间：2024-12-19 03:18

　　 为了获得真空管太阳能集热器布置方式对其热性能及入射角修正系数的影响规律,文章在室外条件下进行了2组真空管太阳能集热器性能试验。其中:一组试验为真空管太阳能集热器垂直放置;另一组试验为真空管太阳能集热器水平放置。试验结果表明:当集热器安装倾角为30°时,1 d内,水平放置的真空管太阳能集热器的瞬时集热效率呈现出先升高后降低的变化趋势,竖直放置的真空管太阳能集热器的瞬时集热效率呈现出先降低后升高的变化趋势;水平放置的真空管太阳能集热器的入射角修正系数随着入射角的增大而减小;当入射角由0°逐渐增大至45°时,竖直放置的真空管太阳能集热器的入射角修正系数呈现出先增大后减小的变化趋势;当水平放置的真空管太阳能集热器的入射角大于30°,竖直放置的真空管太阳能集热器的入射角大于15°时,将入射角修正系数引入瞬时集热效率拟合公式中,可以明显提高热性能评价结果的准确性。

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【部分图文】：

图4 不同布置形式的真空管太阳能集热器的瞬时集热效率随时间的变化情况

由图4可知，横置真空管太阳能集热器的瞬时集热效率随时间的增加呈现出先升高后降低的变化趋势，12:00左右，瞬时集热效率最高；竖置真空管太阳能集热器的瞬时集热效率随时间呈现出先降低后升高的变化趋势。产生上述不同变化趋势的原因在于不同布置形式下，真空管太阳能集热器的入射角修正系数存在....

图5 不同布置形式的真空管太阳能集热器的入射角修正系数随入射角的变化情况

本文根据GB/T4271-2007的要求，将入射角修正系数计算结果绘制在Kθ-θ图上，得到真空管太阳能集热器入射角修正系数随入射角的变化情况，如图5所示。由图5可知，对于竖置真空管太能集热器，当入射角由0°逐渐增大至45°时，Kθ，N-S逐渐增大，当入射角为45°时，Kθ，N-....

图6 两种布置形式的真空管太阳能集热器的反射辐射示意图

2种布置形式的真空管太阳能集热器的入射角修正系数与自身接收到的太阳辐射有关。太阳辐射包括直射辐射、散射辐射和反射辐射。对于竖置真空管太阳能集热器，当入射角为0°时，反射辐射最小，随着入射角逐渐增大，直射光线和部分散射光线透过集热管间隙照射在漫反射板上并发生反射，反射光线被其他真空....

图7 临界投影入射角示意图

当入射角由45°增大至75°时，相邻集热管之间产生遮挡[12]。当光线在集热管横断面上的投影与集热器法线的夹角大于临界投影入射角Ω0时，相邻集热管之间会发生遮挡，这样会导致竖置真空管太阳能集热器接收到的太阳辐射中不存在直射光线产生的反射辐射，同时直射辐射骤然下降。因此，入射角由4....

本文编号：4017569