高效平板太阳能集热器盖板的热工性能实验研究

【摘要】： 在世界经济迅猛发展和化石能源面临枯竭的矛盾中,清洁的可再生能源的开发利用成为一种必然。本文对国内外太阳能集热器的研究状况进行了综合评述,分析了太阳能利用的发展趋势,并针对目前平板太阳能集热器高温下集热效率低的缺点,研究通过改善透明盖板性能来提高集热效率的方法。本文在实验基础上,综合各种因素,两两比较了单层玻璃、中空玻璃、Low-E中空玻璃、充氩气中空玻璃和Low-E充氩气中空玻璃作为盖板对太阳能集热参数和效率的影响,并研究了上述五种盖板对太阳辐射的透射率和保温性能的不同影响。 在理论方面,本文研究了太阳能集热器的各种类型,分析了盖板材料的的生产情况,并通过对太阳能集热系统热损失的计算,分析减少热损失的途径;分别介绍了集热器和太阳能集热系统的集热效率的计算方法,根据理论计算阐述不同盖板对集热器性能的影响。 在实验方面,文中介绍了实验台的建立、热电偶的制作及标定、盖板传热系数的测定等实验准备。在相同的室外条件下,对各种不同盖板条件下的集热系统进行了两两对比实验,对热工性能进行分析、计算和比较,以普通中空玻璃为盖板平板太阳能集热器为基准,以Low-E中空玻璃和充氩气中空玻璃为盖板的平板太阳能集热器的集热效率分别提高了10.12%和6.24%,以Low-E充氩气中空玻璃、充氩气中空玻璃和Low-E中空玻璃为盖板的太阳能集热器的盖板的热损失系数分别降低了35%、25%和10%。 【关键词】：平板太阳能集热器 透明玻璃盖板 热工性能 集热效率
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TK512.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 课题背景9-11
• 1.1.1 能源状况9-10
• 1.1.2 太阳能的特点及我国太阳能资源分布情况10-11
• 1.2 国内外在该课题研究的状况和进展11-15
• 1.2.1 国外研究现状11-13
• 1.2.2 国内研究现状13-15
• 1.3 课题的研究意义及主要研究内容15-17
• 1.3.1 课题的研究意义15
• 1.3.2 课题的主要研究内容15-17
• 第2章 太阳能集热器及其盖板的基本知识17-22
• 2.1 太阳能集热器的种类17-19
• 2.1.1 平板太阳能集热器17-18
• 2.1.2 真空管式太阳能集热器18
• 2.1.3 其他类型的太阳能集热器18-19
• 2.2 低辐射镀膜技术和氩气的基本性质19-21
• 2.2.1 Low-E膜技术19-20
• 2.2.2 氩气的性质20-21
• 2.3 本章小结21-22
• 第3章 太阳能集热系统的热损失和集热效率的计算方法22-37
• 3.1 平板太阳能集热系统的结构22-23
• 3.2 平板太阳能集热系统的热损失23-32
• 3.2.1 热量散失的途径23-24
• 3.2.2 集热器热损系数计算公式24-29
• 3.2.3 太阳能集热系统的热损失29-32
• 3.3 平板太阳能集热器效率分析32-36
• 3.3.1 集热器瞬时效率32-34
• 3.3.2 太阳能集热系统的效率分析34-36
• 3.4 本章小结36-37
• 第4章 平板太阳能集热系统实验台37-49
• 4.1 实验系统的工作原理37-38
• 4.2 实验台的建立38-42
• 4.2.1 实验系统的组成38
• 4.2.2 盖板和水箱的设计制作38-42
• 4.3 测试仪器仪表的选择、标定及布置42-48
• 4.3.1 温度的测定42-46
• 4.3.2 风速的测定46-47
• 4.3.3 传热系数的测定47-48
• 4.4 本章小结48-49
• 第5章 平板太阳能集热器(SC)的热工性能实验研究49-71
• 5.1 以Low-E中空玻璃(LDG)和普通中空玻璃(DG)为盖板的集热器实验结果对比49-53
• 5.1.1 LDGSC和DGSC水箱温度随时间的变化49-50
• 5.1.2 LDGSC和DGSC盖板温度的比较与分析50-51
• 5.1.3 LDGSC和DGSC吸热板的温度与太阳辐射强度的关系51-53
• 5.2 以Low-E充氩气中空玻璃(LADG)和Low-E中空玻璃(LDG)为盖板的集热器的实验结果对比53-56
• 5.2.1 LADGSC和LDGSC水箱温度随时间的变化53
• 5.2.2 LADGSC和LDGSC盖板温度的比较与分析53-55
• 5.2.3 LADGSC和LDGSC吸热板温度与太阳辐射的关系55-56
• 5.3 以Low-E充氩气中空玻璃(LADG)和普通中空玻璃(DG)为盖板的太阳能集热器的实验结果对比56-60
• 5.3.1 LADGSC和DGSC水箱温度随时间的变化57
• 5.3.2 LADGSC和DGSC盖板温度的比较与分析57-59
• 5.3.3 LADGSC和DGSC吸热板温度与太阳辐射的关系59-60
• 5.4 以中空玻璃(DG)和单层玻璃(SG)为盖板的集热器的实验结果对比60-63
• 5.4.1 DGSC和SGSC水箱温度随时间的变化60
• 5.4.2 DGSC和SGSC盖板温度的比较与分析60-62
• 5.4.3 DGSC和SGSC吸热板的温度与太阳辐射的关系62-63
• 5.5 充氩气中空玻璃(ADG)和普通中空玻璃(DG)的集热器实验结果对比63-66
• 5.5.1 ADGSC和DGSC水箱温度随时间的变化64
• 5.5.2 ADGSC和DGSC盖板温度的比较与分析64-66
• 5.5.3 ADGSC和DGSC吸热板温度与太阳辐射的关系66
• 5.6 以Low-E中空玻璃(LDG)和充氩气中空玻璃(ADG)为盖板的集热器的实验结果对比66-70
• 5.6.1 LDGSC和ADGSC水箱温度随时间的变化66-67
• 5.6.2 LDGSC和ADGSC盖板温度的比较与分析67-69
• 5.6.3 LDGSC和ADGSC吸热板温度与太阳辐射的关系69-70
• 5.7 本章小结70-71
• 第6章 太阳能集热器的效率、热损失测定及实验误差分析71-86
• 6.1 平板太阳能集热器效率71-77
• 6.1.1 实验效率计算公式71-72
• 6.1.2 不同盖板条件下集热效率计算72-75
• 6.1.3 太阳能集热器的效率分析75-77
• 6.2 热损失和集热数据分析77-80
• 6.2.1 集热器热损系数的计算结果77-78
• 6.2.2 连接管道和水箱的热损失计算78-79
• 6.2.3 集热器热损失的计算79
• 6.2.4 集热器各部分热量分析79-80
• 6.3 误差分析80-84
• 6.3.1 误差的基本理论80-82
• 6.3.2 实验误差计算与分析82-84
• 6.4 本章小结84-86
• 结论86-88
• 参考文献88-92
• 附录92-94
• 哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明94-95
• 致谢95

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

U型填充式真空集热管传热特性研究    梁若冰

工业用太阳能热水系统动态仿真及（火用）分析    陈程

高温型平板太阳能集热器的试验研究    唐千喻

蛇形管平板式太阳能集热器试验研究    李俊贤

积尘对平板型太阳能集热器性能影响的研究    马俊

设计最大风速和风压计算中的有关问题    田启明,王正

对中国能源政策措施的几点建议    陈和平

太阳能的利用与发展    任家生

平板型太阳能集热器微机测试系统    何书森，吴锤红

太阳能热水器发展前景及其储能技术探索    赵钦铭

挪威最新型太阳系统集热器    张焕芬

蜂窝平板太阳能集热器闷晒对比实验    袁卫星,袁修干,杨春信,赵保军

新能源与人类    黄宝圣

几种太阳能集热器的性能计算和比较    杨小凤,吴祥生,刘安田

采用太阳能加热系统的泳池设计    杨建坤,张旭

平面采光面无阴影影响最佳角度的计算    林媛;

蜂窝平板太阳能集热器研制及闷晒性能实验    袁卫星,袁修干,杨春信,梅志光

光热转换材料及太阳能热水器的现状和发展方向    熊涛;何美凤;

不锈钢表面处理对Cr_2O_3薄膜太阳能选择吸收性能的影响    王珂;李光磊;马涛;王涛;黄伟;万倩;王辉;程旭东;

我国制茶能源的利用现状    狄英杰;

灯光能量回收用于制冷的探讨    宋金良;连之伟;李世刚;戚大海;

光伏发电与资源环境    陈诺夫;白一呜;

电机技术在DSM中的综合应用    李强 ,周建华 ,胡敏强

节能与资源综合利用    韩晓雪,吕永波,马舒曼

游泳池太阳能供热的控制系统设计    李曙英;

振荡流热管在建筑节能领域中的应用探讨    商福民;刘登瀛;刘建红;

太阳能利用及太阳能新材料发展状况    宋力昕;章俞之;

真空玻璃盖板热管平板式太阳能热水器的研制    胡亚才;魏林生;洪荣华;王世锋;

太阳能发电技术的发展及应用    钱瑾;王培红;兰立君;陆璐;

分布式风-光联合供能系统研究与设计    王瑜;黎灿兵;苏喆;曲芳;

基于CPC集热器的太阳能制冷及供暖综合系统的设计    马清华;周小荔;蒋新颜;

平板型太阳能空气集热器研究进展    李丽艳;

太阳能地下混凝土存取热试验研究与数值模拟    赵研

太阳能热风采暖系统与村镇建筑一体化研究    李宪莉

VHF-PECVD技术沉积高生长率微晶硅薄膜及薄膜的稳定性研究    赵之雯

能源—经济—环境系统的可持续发展研究    陆海波

实现太阳能烟囱经济综合利用海水的系统性研究    朱丽

直膨式太阳能热泵热水装置的优化分析与变容量运行研究    李郁武

日光温室燃池—地中热交换系统研究    白义奎

黑龙江省能源可持续发展研究    王仲瑀

基于个体发育的黄渤海鳀鱼种群动态模型研究    李向心

桥梁风工程若干气象问题的研究及工程化试验    刘聪

空气源热泵热水器的换热优化设计    岳亚蛟

基本风压、雪压统计分析与荷载组合系数研究    张勇

分布式太阳能农村户用系统的研制    朱运周

太阳能—空气复合热泵系统的应用技术研究    刘伟锋

磷浆印刷法选择性发射极太阳能电池的研究    俎云燕

寒冷地区沼气稳定生产技术研究开发    朱彧

蝴蝶鳞片高吸光率机理分析及仿生结构设计    商春辉

Cr_2O_3太阳能选择性吸收薄膜的制备与研究    王珂

风力发电机组振动在线监测及故障诊断    张小科

非真空槽式集热管的热力性能研究    白洁

社会主义新农村住宅的采暖探讨    夏玲;

透明导电薄膜对太阳能平板集热器性能的影响    梁庆;徐刚;甄恩明;陈丽华;苗蕾;

城市灰尘污染及治理    杜佩轩,马智民,韩永明,柯海玲

1997-2007年中国分省化石能源碳排放强度变化趋势分析    杜官印;蔡运龙;李双成;

低温太阳能热力发电有机朗肯循环工质的选择    王辉涛;王华;

被动太阳能建筑太阳能贡献率的影响因子    赵群;李桂文;

热管平板集热器设计优化    万福春;蒋绿林;付文彪;

美国可再生能源和节能产业考察报告    

基于TRNSYS的太阳能集热系统能量转化分析与优化    韩延民;代彦军;王如竹;

中国工业能耗变动原因分析    施凤丹;

一种新型太阳能集热器——阳光板集热器    彭三兵;付祥钊;罗刚;

积灰对光伏发电工程的影响研究    居发礼

蜂窝热管平板式太阳能热水器的研究    施慧烈

西安市城市灰尘环境污染及环境质量评价    韩永明

我国太阳总辐射气候学计算方法的讨论及辐射资料的均一性检验    鞠晓慧

真空玻璃盖板热管平板式太阳能热水器的理论与实验研究    王世锋

太阳集热器热性能稳态与动态测试方法研究    孙峙峰

CPC热管式真空管太阳能集热器传热特性的研究    赵玉兰

太阳能热泵供暖系统优化分析    葛昕

太阳能辅助空气源热泵供暖实验和模拟研究    陈雁

集中供暖住宅太阳能生活热水系统的设计和分析    杨登科

光伏面板积灰及除尘清洁技术研究综述    鲍官军;张林威;蔡世波;蒋建东;胥芳;贾桂红;

U型管式真空集热管传热特性数值研究    赵丹

太阳能热水器集中供热系统在游泳池水加热中的应用    周泽均,黄麟朝

在用柴油车 的对策研究    李肖力,梁荣光,简弃非

发展21世纪节能型化工的战略思考    杨友麒,曾广安

节能技术及其发展方向    尹锡勋

风力发电在跨世纪能源结构中的地位    姚兴佳,依雪峰

澳大利亚泳池太阳能加热系统的设计计算    潘涌璋

游泳馆太阳能供热系统设计初探    黄麟朝,尤泉

重力热管平板集热器的热性能研究    陆维德,过慧芬,张祖山,李小苏

Ga_(1-x)Al_xAs/GaAs太阳电池材料中少子扩散长度与太阳电池效率    闵惠芳,杨倩志,王振英,王兴达,陈朝

蜂窝结构太阳辐射光学特性的数值计算方法    张诗针,张平

5kW太阳能热力水泵试验系统的计算分析    王德录,张晓明,边莉,张晓兵,方智平

太阳能中、低温集热器在工业中的应用    王德录

太阳灶的改进    K·S·王洪特拉;M·N·纳哈尔;B·V·拉梅纳;何静芳;

太阳能热水供应的现状与发展    韩晶,石久胜,高云峰

自制太阳能热水器    孙振华

我国太阳能集热器建筑构件化概念探讨——建筑师的声音    胡洋;袁莹;

太阳能聚光集热器模型    晓阳;

非金属平板集热器的性能分析    刘国新

太阳能热发电技术    剑乔力,葛新石

太阳能词汇    桂裕宗 ,石红恩 ,耿蕾 ,郭慧惠 ,王薇 ,陈卫华 ,汪海霞 ,颜敏 ,龙筱琴 ,李越

U型管集热器流场和热特性的模拟研究    安玉娇;高岩;李德英;

高承压性集热器板芯多材复合制造工艺的探寻    李韬鹏;

太阳能空气集热器热性能的实验研究    邱林;邹越;黄莉;任耿;闫敏;

太阳能建筑一体化集热器的研制和应用    赵春江;王恒龙;

津霸太阳能热水板三个示范工程简介    齐心;

三亚凯宾斯基酒店太阳能热水工程解析    陶明来;

金属-玻璃热管太阳能集热器的实验研究    孙艳;包小华;刘兆斌;王韩英;蒋乐书;

太阳能热水系统与建筑一体化的工程实践    高军林;朱吉顶;刘玉山;

一种太阳能冷-热并供系统的探讨    樊婷婷;付国庆;朱科;黄昕;

东北地区利用太阳能供暖可行性研究    刘晔;张喜明;马凤娟;

改型太阳能热水器提高建筑产能    何建清

壁挂式太阳能热水器市场仍待开拓    李静华

高盛和鼎晖斥资近1亿美元逆势投资皇明集团    证券时报记者 刘杨

我自主研发出中温太阳能真空集热管和集热器    高冠兴　记者 宋莉

设计多类型系统 完善太阳能热利用市场    本报记者 蒙华 刘荣慧

中国太阳能利用领先全球    王明峰

我国研发成功中温太阳能真空集热管和集热器    高冠兴　宋莉

我国太阳能利用领先全球    王明峰

太阳能热利用科普问答(一)    蓦妮

桑普平板式集热器独领市场风骚    本报记者 戴志忠

太阳能吸收与热输运纳米黑液材料的制备与性能研究    毛凌波

与建筑一体化太阳能双效集热器系统的实验和理论研究    罗成龙

基于人工神经网络的苜蓿固定深层太阳能干燥过程仿真    钱珊珠

太阳能热泵潜热蓄热供暖系统性能研究    韩宗伟

太阳能辅助燃煤发电系统耦合机理与热力特性研究    崔映红

上海高层住宅外界面太阳能系统整合设计研究    史洁

热管式光伏光热综合利用系统的理论和实验研究    符慧德

电子膨胀阀开度对光伏—太阳能热泵系统性能影响的研究    王海涛

太阳能高倍聚光能量传输利用理论及试验研究    韩延民

太阳能双效溴化锂吸收式制冷系统的性能研究    韩崇巍

太阳能热水系统与建筑一体化应用技术研究    郭晓洁

太阳能热水系统流体均布研究    卜江华

太阳能飞机飞行路线及溴化锂吸收式空调研究    刘俊

上海地区太阳能热水系统与高层住宅的一体化研究    钱烨

太阳能水源热泵复合系统运行特性研究    易勇兵

太阳能热水系统工程计算机辅助设计系统的研究开发    刘凯波

太阳能在多高层住宅建筑中的应用研究    宋光明

太阳能地源热泵式空调系统研究    刘逸

太阳能膜蒸馏系统中集热器性能试验研究    周玲

分体承压式太阳能热水器热性能分析与实验研究    韩俊峰