分体承压式太阳能热水器热性能分析与实验研究

【摘要】： 本文介绍了一种新型分体承压式太阳能热水器,论文详细给出了U型管式真空管集热器的基本结构及其特点,并且通过对该集热器传热分析的基础上,推导出总热损系数、效率因子和热转移因子的计算公式,给出了集热器的瞬时效率方程;课题搭建了分体式U型管式太阳能热水器实验台架,并对其进行了实验研究,为该集热器的进一步研究提供理论依据和实验基础。 论文详细介绍了U型管式真空管集热器的结构,并对其进行理论分析,给出了集热器的结构简图和特点,为便于理论分析,对集热器的传热过程进行了假设,建立了U型管式真空管集热器热网络图,论文以能量方程为基础,建立了集热器的瞬时效率方程,并通过实例进行了验证。 本文在理论分析的基础上,搭建了分体式承压式太阳能热水系统实验台架,详细给出了该热水系统的基本原理图、热水系统室内、室外部分的安装图、底部支架图,并通过该实验测试系统进行了实验研究。在室外晴天的情况下对室外的温度、太阳辐照度、风速等参数进行实地测量,并对集热器的进口水温、出口水温进行了测量,通过所测得的实验数据分析分体承压式太阳能热水器的热性能。研究结果表明:分体承压式太阳能热水器采用全封闭结构、储水箱在室内热损失小,采用强制循环运行,能大大地提高换热效率,并且由于具有辅助加热装置,即使在冬天或阴雨天也能保证得到足够的热水;分体承压式太阳能集热器的热性能良好,完全符合家庭用水要求,并且能为大型太阳能热水工程的提供技术参考;论文的理论分析计算与试验结果一致,说明理论分析方法是正确的。 因为太阳能热水器与建筑结合一体化的思路,是太阳能热水器应用发展的必由之路。本课题对分体式太阳能热水器与建筑结合进行了分析,对当前太阳能热水器与建筑存在的问题进行分析,同时研究了分体承压式太阳能热水器与建筑结合的优势。本文研究的分体式U型管式太阳能集热装置,可以为膜蒸馏热工质加热系统提供热源,从而使整个系统完全依靠太阳能运行,达到节能、环保等目的,课题研究为太阳能膜蒸馏系统的进一步研究奠定了基础。 【关键词】：太阳能 集热器 热性能 分体承压式
【学位授予单位】：内蒙古工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TK513
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-13
• 1.1 太阳能资源8-10
• 1.1.1 太阳能的特点8-9
• 1.1.2 我国的太阳能资源9-10
• 1.2 我国太阳能热水器的发展10
• 1.3 我国水资源概况10-11
• 1.4 太阳能膜蒸馏系统11
• 1.5 本课题的研究内容及意义11-13
• 1.5.1 研究内容11-12
• 1.5.2 研究意义12-13
• 第二章 几种太阳能集热器的分析比较13-18
• 2.1 几种太阳集热器简介13-17
• 2.1.1 平板型集热器13-14
• 2.1.2 U 型管式全玻璃真空管集热器14
• 2.1.3 热管真空管集热器14-15
• 2.1.4 复合抛物面(CPC)集热器15-16
• 2.1.5 全玻璃真空管太阳能集热器16-17
• 2.2 几种太阳能集热器对比分析17-18
• 第三章 U 型管式太阳集热器基本结构和传热特性18-32
• 3.1 U 型管式太阳集热器的基本结构18-22
• 3.1.1 U 型管式太阳能集热器的设计分析18-19
• 3.1.2 U 型管集热器结构19-22
• 3.1.3 研究结果22
• 3.2 U 型管式太阳集热器传热分析22-25
• 3.2.1 工质与U 型管之间对流换热系数的计算23-25
• 3.2.2 基本方程25
• 3.3 集热器热性能分析25-30
• 3.3.1 总热损系数25-27
• 3.3.2 效率因子27-28
• 3.3.3 热转移因子28
• 3.3.4 基本参数的选取与计算28-29
• 3.3.5 结果分析29-30
• 3.4 U 型管式太阳热水器与建筑的结合现状30-32
• 3.4.1 存在的问题30-31
• 3.4.2 U 型管式太阳热水器与建筑结合的优势31-32
• 第四章 分体承压式太阳能热水系统实验研究32-48
• 4.1 实验仪器介绍32-34
• 4.1.1 TRM—2 型太阳能热水器热性能测试系统32-33
• 4.1.2 EC-9S(X)数字风速（风向）传感器33
• 4.1.3 TBQ-2 总辐射表33-34
• 4.2 分体承压式太阳能集热器热性能试验装置34-42
• 4.2.1 热水系统原理图34-36
• 4.2.2 热水系统实验台架设计36-38
• 4.2.3 热水器的组成及结构38-40
• 4.2.4 热水器实验装置与结构特征40-42
• 4.3 分体承压式太阳能集热器热性能试验42-48
• 4.3.1 实验内容与方法42
• 4.3.2 测试结果与分析42-47
• 4.3.3 结论47-48
• 第五章 结论48-50
• 5.1 课题结论48-49
• 5.2 课题创新处49
• 5.3 展望49-50
• 参考文献50-52
• 致谢52-53
• 在读期间取得的科研成果53

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

分体承压阳台壁挂式太阳热水器的热性能分析    丁祥;高文峰;刘滔;林文贤;

分体承压阳台壁挂式太阳热水器的热性能分析    丁祥;高文峰;刘滔;林文贤;李亲;李琼;

太阳能地板辐射采暖若干问题的探讨    田琦

热管式真空管太阳集热器所用重力热管的研制    张成怀,刘自强,庄向东

平板式热管太阳能集热器冬季运行性能研究    林阳;贾文;

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

热管传热性能的评价方法及其测试装置    闫小克,唐志伟,俞昌铭

太阳能热水系统的实验研究    张喜明,白莉,王佩元

热管式真空管太阳能热水器的设计研究    谢光海,王长昕,李玉萍

太阳能热管的研制和应用    孙全平,陈晓华,陈金发

膜蒸馏技术及其应用进展    吴庸烈

两种真空管太阳热水器热性能的评价    赵冰;王志峰;于坚;刘荣厚;候宏娟;

CPC型热管式真空集热器的研究    许雪松

CPC超导热管集热器及海水淡化技术研究    沈超

膜集成技术在浓缩果汁中的应用研究进展    薛淑静;程薇;关健;熊光权;

PVDF疏水膜的制备及其在苦咸水脱盐中的应用    侯得印;王军;王宝强;孙项城;栾兆坤;任晓晶;

太阳能、热泵与低温地板辐射采暖系统    贺江波;边志美;吴喜平;

简易太阳能热水器效率分析    聂洪恩,王增欣,毛建西

太阳能在材料加工中的应用    王健;翁忠亮;谢鲲;夏鹏程;曹梅青;岳丽杰;王北;张林;英文杰;杨磊;李友;

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;

蒙特卡洛法在求解空气隙膜蒸馏数学模型中的应用    崔洪江,杨晓宏,田瑞,付浩

热管平板集热器设计优化    万福春;蒋绿林;付文彪;

热虹吸自喷射封闭式制冷系统的进展及研究    胡爱凤;邹琳江;

真空膜蒸馏盐水淡化处理实验研究    赵晶;武春瑞;吕晓龙;

聚偏氟乙烯中空纤维膜蒸馏性能初步研究    吴刚;武春瑞;吕晓龙;

减压膜蒸馏中中空纤维膜面温度和传质系数的确定    范彬;杨庆峰;纪仲光;朱高英;

太阳吸收比的计算方法    周小雯;殷志强;

太阳能光谱选择性吸收保护涂层    杨中周;于翔;肖国丰;付志强;

膜蒸馏操作温度及能量分析研究    刘安军;李娜;温彦跃;汤亚东;

封闭式热泵循环的真空膜蒸馏过程研究    韩怀远;高启君;吕晓龙;武春瑞;贾悦;王暄;陈华艳;

两种太阳能热水器的投资偿还年限及经济性对比    肖荪;杨洪海;

热致相分离聚丙烯平板微孔膜膜蒸馏海水淡化研究    唐娜;马敬环;刘家祺;李俊台;

副水箱式自动上水太阳能热水器    黄永伟;黄奎林;

太阳能电动车关键技术研究    李春芳

环路热管多孔结构的毛细抽吸性能及其制备与优化    李金旺

面向绿色切削的热管刀具散热性能研究    梁良

中空纤维膜组件膜蒸馏过程的数值模拟研究    陈冰冰

高层住宅太阳能热水系统一体化设计研究    杜晓辉

SCPC集热器及其太阳能热泵热水系统研究    穆振英

新型复合荷电纳滤膜/镶嵌膜的制备、表征与传递机理研究    张浩勤

实现太阳能烟囱经济综合利用海水的系统性研究    朱丽

热致相分离法iPP中空纤维微孔膜及其形态结构研究    杨振生

热致相分离聚丙烯平板微孔膜的研制及其膜蒸馏特性研究    唐娜

空气源热泵热水器的换热优化设计    岳亚蛟

同轴套管式回路型重力热管太阳能锅炉设计及系统传热特性研究    王武军

高浓度含氯工业废水脱氯处理工艺研究    牛快快

利用甲醇废水制备细菌纤维素的研究    夏露

分布式太阳能农村户用系统的研制    朱运周

太阳能直接地板辐射采暖系统参数的优化研究    吴兆武

寒冷地区村镇住宅建筑太阳能采暖系统研究    康玉东

基于单片机的太阳能发电控制系统研究    路晓

磷浆印刷法选择性发射极太阳能电池的研究    俎云燕

蝴蝶鳞片高吸光率机理分析及仿生结构设计    商春辉

真空管太阳能热水器冬季热性能研究    段征强;赵军;

夏热冬暖地区强制间接循环太阳能热水系统    周智勇;彭三兵;付祥钊;何华;

太阳辐射对太阳能热水器换热性能影响研究    王俊琪;张新星;陈禹绩;魏琪;

强制循环式太阳热水系统动态特性分析    戚学贵,陈则韶

热管平板式太阳能集热器和太阳能热水系统的研究    刘继者

高层建筑规模化应用太阳能热水系统研究    卢素珍

夹层换热器水箱自然循环间接系统平板型太阳能热水器的热性能研究    张有刚

太阳能—蓄热与地源热泵供热水系统的TRNSYS模拟与研究    管巧丽

分体承压阳台壁挂式太阳能热水器的结构分析    丁祥;谌学先;林文贤;

跟踪式高效太阳能热水器    丁樟富

太阳能电池材料CuInS_2的研究现状    汤会香,严密,张辉,杨德仁

分离式热管倾斜蒸发段传热特性的试验研究    朱玉琴,曹子栋

两相闭式热虹吸管沸腾换热的研究    陈向群,张正芳,马同泽

集中供热热管太阳能集热器系统的研究    雷玉成,陈希章,王忠海,杨继昌

太阳能热水系统工程的设计    毛志忠

CPC装置的采光反射出去损失    雷桂林,薛怀庆

海水淡化技术的发展前景    耿汉亭

分离式热管倾斜布置蒸发管流动特性的试验研究    庄正宁,沈月芬,张焕,杨天亮,曹溪如

膜蒸馏的研究现状及发展方向    余立新,刘茂林,蒋维钧

国外太阳能利用信息两则    张焕芬

《太阳能——热能转换过程》简介    张秀智;

“沸石—水”太阳能制冷原理及其应用    王先正;

美国的三大太阳能泵站    凌红;春草;姜然;

配合太阳能利用的家用热水淋浴系统    孙国阳;

推进绿色能源革命性发展    唐玉敏;

新型黑色陶瓷太阳能平板集热器的热性能分析    刘鉴民

欧洲太阳能利用现状    傅黎

太阳能建筑离中国有多远?    

太阳能利用的新成果    

相变材料与太阳能利用的探讨    张华锋;张志刚;

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;

浅谈太阳能利用进社区    杨兆平;

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;

太阳能与太阳能利用(三篇)    范炳鹤;

《复合式保温层热水器的热性能分析》摘要    李振锋;

敦煌地区室内热水设计中的太阳能利用    任雅玲;

定形相变材料的研制及热性能分析    秦鹏华;杨睿;张寅平;

开发太阳能破解能源环境难题    郭雪艺

太阳能热水器开始“变脸”    甄书秀

推广太阳能建筑 向阳光要能源    本报记者　 任欢欢

太阳能利用行业前景看好    莫及

多国专家聚会兰州探讨太阳能利用    良琼

太阳能开发“混战”正酣    本报记者 王世鹏 实习生 李爱珍

回到太阳能时代    江世亮

黑板的世界    谭儒

南京推广太阳能利用新规遇尴尬    本报记者　 薛庆元 通讯员　 任敏

京沪：太阳能多好，可物业偏不让用    张淼淼

季节性蓄热太阳能—土壤耦合热泵系统运行特性及优化    王潇

太阳能高倍聚光能量传输利用理论及试验研究    韩延民

上海高层住宅外界面太阳能系统整合设计研究    史洁

真空管集热和卵石层贮热转换系统的研究及其热性能分析    张文基

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

反射聚光利用太阳能的基础理论与实验研究    江守利

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

辐射热力学的基础理论及其应用研究    莫松平

太阳能热泵潜热蓄热供暖系统性能研究    韩宗伟

分体承压式太阳能热水器热性能分析与实验研究    韩俊峰

太阳能在多高层住宅建筑中的应用研究    宋光明

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