采用冲缝型吸热板的新型太阳能空气集热器的热性能研究

【摘要】： 太阳能作为一种清洁且资源丰富的可再生能源日渐被关注并越来越多的被应用到各个领域,如:采暖,空调,干燥等。从太阳能在建筑采暖方面的应用来看,以风机为动力的狭缝型多孔板集热器已实现了与建筑的一体化,并以其简易和高效的特点具有着非常广阔的发展空间。 本文对太阳能空气集热器的研究现状及各种太阳能空气集热器的特点进行了分析比较,并在加拿大Conserval公司设计的SolarWall基础上进行改进,研制开发了一种采用冲缝型吸热板的新型太阳能空气集热器,该集热器属于渗透型空气集热器(UTC),是一种新型高效的空气集热器。 为此,本文首先对采用冲缝型吸热板的新型太阳能空气集热器建立了数学模型,对其性能及传热规律进行了理论分析,并结合工程要求,设计了新型太阳能空气集热器模型,并对该模型进行了动态实验,验证了数学模型的准确性与可靠性。在此基础上,本文对新型太阳能空气集热器进行了数值模拟计算,对不同工况下的集热器的热性能进行了对比分析,并研究了在全新风工况下集热器高度、空气流量以及太阳辐射强度等因素对新型太阳能空气集热器集热量和集热效率的影响。 最终本文得出结论:采用冲缝型吸热板的新型太阳能空气集热器与建筑紧密结合,可以满足建筑冬季和过渡季采暖通风要求,是一种较好的可再生能源热利用方式,具有进一步深入研究和应用的价值。 【关键词】：太阳能 空气集热器 渗透型 集热效率 冲缝板
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TK513
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 绪论7-19
• 1.1 太阳能的利用现状7-8
• 1.2 太阳能空气集热器的研究现状及发展趋势8-16
• 1.2.1 太阳能空气集热器的研究现状8-11
• 1.2.2 太阳能空气集热器的发展趋势11-16
• 1.3 采用冲缝型吸热板的新型太阳能空气集热器的提出16-17
• 1.4 本课题的研究内容和方法17-18
• 1.5 本论文架构18-19
• 第二章 新型太阳能空气集热器的设计19-23
• 2.1 工作原理简介19-20
• 2.2 新型太阳能空气集热器的特点20-21
• 2.3 新型太阳能集热器的结构设计21-23
• 第三章 数学模型的建立与分析23-35
• 3.1 概述23-25
• 3.1.1 研究方法简介23-24
• 3.1.2 本文的研究方法24-25
• 3.2 集热与热损失分析25-26
• 3.2.1 集热性能分析25
• 3.2.2 热损失分析25-26
• 3.3 模型建立与分析26-34
• 3.3.1 热平衡分析27-32
• 3.3.2 集热器效率32-33
• 3.3.3 流动阻力分析33-34
• 3.4 本章小结34-35
• 第四章 新型太阳能集热器的实验验证35-48
• 4.1 实验台简介35-40
• 4.1.1 验证实验测试概述35
• 4.1.2 集热器模型的设计及制作35-38
• 4.1.3 实验测试系统简介38-39
• 4.1.4 实验布置39-40
• 4.2 实验验证40-46
• 4.2.1 实验过程41-42
• 4.2.2 实验与模拟结果对比及分析42-46
• 4.3 实验验证分析结论小结46-48
• 第五章 新型太阳能集热器的数值传热研究48-58
• 5.1 数值模拟计算参数范围:48
• 5.2 数值模拟计算方案48-49
• 5.3 数值模拟计算结果49-56
• 5.4 本章小结56-58
• 第六章 结论与展望58-60
• 6.1 结论58-59
• 6.2 问题与展望59-60
• 参考文献60-63
• 发表论文和参加科研情况说明63-64
• 致谢64

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