复合抛物面-渐开线聚光的闷晒式太阳能热水器

【摘要】：针对全玻璃真空管与平板太阳能热水器存在系统复杂、成本高、不易维护等缺点,以及传统闷晒式热水器存在集热效率低和热损失严重等问题,提出了一种集热效率高、热损失小、成本低的基于复合抛物面-渐开线聚光的闷晒式太阳能热水器。对复合抛物面、渐开线以及复合抛物面和渐开线二者结合的聚光器进行了优化设计,制作了与该聚光系统配套的带有选择性吸收涂层的集热器水箱。最后,搭建了闷晒式热水器系统并进行了集热性能测试。结果表明,当太阳辐照强度的平均值为800 W/m~2、周围环境的平均温度约为21℃时,闷晒式热水器可以将40L水从21℃加热至62.20℃,系统的瞬时效率截距为0.63,热损系数为10.40 W/(m~2·℃)。而传统黑色聚乙烯塑料袋闷晒式热水器的瞬时效率截距为0.31,热损系数为13.32 W/(m~2·℃),与其相比,本系统在集热效率和保温性能上有着明显的优势,完全能够满足人们的日常生活用热水,具有良好的市场前景。 【作者单位】： 中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源重点实验室广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室;中国科学院大学;中国科技大学;
【关键词】： 太阳能 复合抛物面聚光器 渐开线 闷晒式太阳能热水器 瞬时效率 选择性吸收涂层
【基金】：国家自然科学基金资助项目(No.51506205) 广东省科技计划资助项目(No.2014A010106018,No.2013A011401011,No.2011A032304003) 粤港合作项目(No.2014B050505015) 广东省特支计划(No.2014TQ01N610) 中国科学院广州能源研究所所长创新基金资助项目(No.y307p81001);中国科学院可再生能源重点实验室基金资助项目(No.y507j41001) 广东省太阳能光热先端材料工程技术研究中心建设项目(No.2014B090904071) 广州市珠江科技新星专项(No.2014J2200078)
【分类号】：TK515
【正文快照】： 1引言随着工业的发展和人口的增长,人类对化石能源的过度消耗以及由此引发的环境污染引起了社会的广泛关注,因此,开发和利用可再生的清洁能源成为亟待解决的问题。作为一种资源丰富的新能源,太阳能具有安全、无污染、且基本不受地理条件限制等优点,因此得到了广泛的研究和应用

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