呼和浩特地区太阳能集热器光热性能实验研究

【摘要】： 本文依据太阳辐射的相关理论,针对多种太阳辐射计算模型,运用MATLAB计算平台分析计算了不同工况下水平面和任意朝向倾斜面上太阳辐射量。通过编程计算比较可知,HOTTEL模型和ASHRAE模型在春季、夏季计算值比较接近,在秋季、冬季计算值相差比较大。通过与呼和浩特地区的实测值进行比较,HOTTEL模型和ASHRAE模型在春、夏季节和实测值都能很好的吻合,而在秋、冬季节HOTTEL模型比ASHRAE模型吻合程度好,误差不超过5%完全能满足一般太阳能工程的计算和设计需要,可预测计算本地区太阳辐射量,并为相近地区太阳辐射量计算提供参考。 本文以处理我国西部地区苦咸水、制取超纯水为应用背景,提出利用太阳能作为膜蒸馏的驱动力。为了在太阳能膜蒸馏装置热工质加热系统上利用全玻璃真空管这一高效吸热元件,同时克服其缺点,本文将介绍一种将玻璃真空管技术和热管技术相结合形成一种玻璃真空管内插热管式太阳能集热管,与玻璃真空管的结构特点进行比较,并通过实验对两种集热管的平均热损失系数,在不同倾角、不同总辐射量和不同天气条件下日平均效率和瞬时效率等性能进行比较,结果表明:内插热管式太阳能集热管日平均效率高于全玻璃真空管,平均热损失系数低于全玻璃真空管,内插热管式集热器的瞬时效率都要高于玻璃真空管集热器,并且两组集热器的瞬时效率具有相同的变化趋势。在实际运行过程中该集热管热容小、启动快、防冻抗冻能力强,能使太阳能膜蒸馏系统承压、稳定、安全运行,为进一步在膜蒸馏装置热工质加热系统上利用太阳能,并为其优化设计及试验研究奠定了实验基础。 【关键词】：辐射模型 全玻璃真空管 内插热管 热性能
【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】：2007
【分类号】：TK513
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-14
• 1.1 引言7-12
• 1.1.1 太阳能利用研究的意义7
• 1.1.2 太阳能的特点7-9
• 1.1.3 我国太阳能资源9-10
• 1.1.4 我国水资源概况10
• 1.1.5 太阳能膜蒸馏系统10-12
• 1.1.6 我国太阳能热水器的发展12
• 1.2 本课题目的和意义12-13
• 1.3 本课题主要研究内容13-14
• 第二章 呼和浩特地区太阳辐射模型分析研究14-28
• 2.1 太阳位置计算14-15
• 2.2 太阳辐射模型的简介15-19
• 2.2.1 HOTTEL 模型15-17
• 2.2.2 ASHRAE 模型17
• 2.2.3 修改的ASHRAE 模型17-18
• 2.2.4 倾斜面上太阳辐射计算18-19
• 2.3 太阳能辐射标准观测站介绍19-21
• 2.3.1 TBQ-2 总辐射表20
• 2.3.2 TBS-2-2 自动跟踪直射辐射20-21
• 2.3.3 PC—2 型太阳辐射记录仪21
• 2.4 模型计算值和实际测量值比较分析21-26
• 2.4.1 HOTTEL 模型仿真系统22-24
• 2.4.2 计算值与实测值比较分析24-26
• 2.5 结论26-28
• 第三章 玻璃真空管内插热管式太阳能集热器28-38
• 3.1 太阳能集热器简介28-33
• 3.1.1 平板型集热器28-29
• 3.1.2 U 型管式全玻璃真空管集热器29-30
• 3.1.3 热管真空管集热器30
• 3.1.4 复合抛物面(CPC)集热器30-31
• 3.1.5 全玻璃真空管太阳能集热器31-33
• 3.2 玻璃真空管内插热管式太阳能集热器33-36
• 3.2.1 热管的原理33
• 3.2.2 热管特性33-34
• 3.2.3 热管的分类34
• 3.2.4 热管的选择34
• 3.2.5 玻璃真空管内插热管式太阳能集热器34-36
• 3.3 各种常用集热器的比较36-38
• 第四章 玻璃真空管内插热管式太阳能集热管热性能实验研究38-63
• 4.1 实验仪器介绍38-42
• 4.1.1 TRM—2 型太阳能热水器热性能测试系统38-39
• 4.1.2 EC-95(X)数字风速（风向）传感器39-40
• 4.1.3 TRM-PD 人工太阳模拟发射器40-42
• 4.1.4 TBQ-2 总辐射表42
• 4.2 温度传感器校正实验42-46
• 4.2.1 实验台架42-43
• 4.2.2 温度传感器修正函数43-46
• 4.3 平均热损失系数比较实验46-50
• 4.3.1 平均热损失系数测试实验系统46-47
• 4.3.2 平均热损失系数的测试方法47-48
• 4.3.3 平均热损失系数分析48-50
• 4.4 启动速率比较实验50-51
• 4.5 日平均效率对比实验51-56
• 4.5.1 实验装置及测试系统51-53
• 4.5.2 日平均效率实验数据分析53-56
• 4.6 瞬时效率比较56-61
• 4.6.1 瞬时效率方程56-58
• 4.6.2 实验数据分析58-61
• 4.7 不同天气对日平均效率的影响61-62
• 4.8 实验结果分析62-63
• 第五章 结论63-66
• 5.1 课题结论63-65
• 5.1.1 课题结论63-64
• 5.1.2 课题创新之处64-65
• 5.2 课题的发展方向65-66
• 参考文献66-68
• 致谢68-69
• 攻读硕士期间发表的论文69

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

太阳能膜蒸馏集热系统实验研究    殷文其;田瑞;张涛;姜鑫;

太阳能―天然气分户式供暖系统的运行及节能效果    王亚辉;田瑞;宋力;冯志诚;王召阳;

非真空槽式集热管的热力性能研究    白洁

太阳能加热的三级恒温沼气生产系统运行策略优化研究    沈佳悦

新型并接式膜组件的设计及实验研究    贾立庄

太阳能地板辐射采暖若干问题的探讨    田琦

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

全玻璃真空管式太阳热水器的热性能    宋爱国

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

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;

两种太阳集热器的热性能对比分析    赵冰;王志峰;刘荣厚;候宏娟;愈坚;

CPC型热管式真空管集热器的热性能研究    许雪松,朱跃钊

太阳能利用综述及提高其利用率的途径    余海

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

太阳能供热系统及新型海水淡化技术研究    原郭丰

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;

太阳能与建筑一体化太阳热水系统设计思路和性能预测    高元运;姜志祥;沈银;

太阳能热泵多功能复合机实验系统建模与仿真分析    赵芳;许梁;杨前明;孔祥强;

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;

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;

碟式太阳能热发电系统    刘巍;王宗超;

智能型双轴太阳跟踪控制系统的设计    刘京诚;任松林;李敏;罗勇;杨庆峰;

简易太阳能热水器效率分析    聂洪恩,王增欣,毛建西

小波分析在太阳辐射神经网络预测中的应用研究    曹双华,曹家枞,刘凤强

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;

蓄热型太阳能热泵空调技术经济分析    黄炜;张琳邡;肖占;纪河;

太阳能冷暖热水三联供系统的模拟研究    黄涛;袁东立;狄彦强;

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;

太阳能热泵多功能复合机实验系统建模与仿真分析    赵芳;许梁;杨前明;隋志蔚;

分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响    王敏

太阳能电动车关键技术研究    李春芳

蓄冷降温式太阳电池组件材料和热特性的理论与实验研究    秦红

中国地面太阳辐射长期变化特征及短期预报方法研究    马金玉

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

反射面天线与高密度机箱的多场耦合分析与集成优化设计    李鹏

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

太阳能相变蓄热供暖系统理论及实验研究    李志永

寒冷地区太阳能—空气源热泵系统研究    吴启任

风光联合发电系统建模与设计    陈丽

空气源热泵热水器的换热优化设计    岳亚蛟

不同布索与支撑形式的柱面网壳在无站台柱雨棚中的应用    杜钢

高浓度含氯工业废水脱氯处理工艺研究    牛快快

平板太阳能集热器抗冻方法研究    李芷昕

U型玻璃真空管太阳能集热器热性能研究与优化设计    安玉娇

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

膜蒸馏浓缩青霉素水溶液的实验研究    贠延滨,李平,王艳辉,马润宇

分布式能源系统集成方案研究    杨敏林;杨晓西;金红光;

太阳能沼气池    郑爱平;张旭;

世界可再生能源发展概况和我国发展目标    郭祥冰

聚焦型太阳能集热器中腔体吸收器的热性能研究    张丽英;翟辉;代彦军;王如竹;

槽式太阳能集热器集热性能分析    肖杰;何雅玲;程泽东;陶于兵;徐荣吉;

30m~2槽式太阳能集热器性能模拟研究    高志超;隋军;刘启斌;王亚龙;赵芫桦;宿建峰;李和平;金红光;

高温槽式太阳能真空集热管的研究    雷东强;

太阳能热发电方式的经济性分析    黄湘;

气隙式膜蒸馏传递过程的研究    阎建民,袁其朋,马润宇

膜蒸馏的膜组件性能及动态过程研究    丁忠伟

膜蒸馏的传递机理及膜组件优化研究    阎建民

太阳能加热的恒温沼气池产气性能实验研究    柏建华

三级恒温沼气冷热电联供系统的构建与优化研究    冯永强

太阳能供热系统及新型海水淡化技术研究    原郭丰

膜蒸馏用膜的制备及膜渗透性能评价研究    杨兰

关于抛物槽集热器的光学与热学的性能研究    刘毓伟

复合抛物面型集热器性能研究    张晓东

太阳集热器热性能稳态与动态测试方法研究    孙峙峰

严寒地区利用太阳能加热制沼气的实验研究    孙静

利用太阳能的污泥高效厌氧消化技术研究    司传海

太阳能和燃煤机组混合发电系统研究    张燕敏

槽式太阳能集热器热性能分析与实验    陈庚

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

膜蒸馏的研究现状及发展方向    余立新,刘茂林,蒋维钧

太阳能——城市与建筑可持续发展的能量之源(一)    韩林飞

国内太阳能热利用现状与发展    杨启岳

聚丙烯中空纤维微孔膜减压膜蒸馏    朱宝库,徐又一,项慧,徐志康

减压膜蒸馏技术处理丙烯腈废水研究    沈志松,钱国芬,迟玉霞,刘宏之

减压膜蒸馏分离含Cr(VI)水溶液的实验研究    杜军,刘作华,陶长元,张胜涛,徐楚韶,汤忠红

渗透蒸馏    朱圣东,吴迎

膜蒸馏过程中的膜污染研究    阎建民,贠延滨,马润宇

全玻璃真空管集热器热性能的试验研究    李惠民,韩建功

全玻璃真空管太阳能空气集热器热性能试验方法研究    王志峰

太阳能集热器的研究动向    谭志文;曹小林;黄晓峰;张建华;

双轴自动跟踪太阳集热器热性能测试装置及测试方法的研讨    顾传保,倪振伟,罗棣庵,焦芝林

平板太阳能集热器热性能的非稳态测试方法    徐益峰,王兴安

平板太阳集热器列阵的二维模型与热性能    王兴安,胡立刚

全玻璃型和热管型真空管太阳能热水器的经济性对比    肖荪;杨洪海;

CPC真空管盖太阳能集热器的热性能及效率分析    程尚模 ,陈志远 ,刘伟

1+1阳台壁挂式太阳热水器    李建章;

全玻璃真空管太阳集热器十八年    殷志强

太阳能建材技术的研究与开发——新型平板式集热器的设计和性能    赵春江;王恒龙;

乙烯基笼型倍半硅氧烷/聚丙烯共混物的热性能及其动力学    曹新鑫;杜永刚;高俊刚;

含芴结构环氧树脂的热性能及其热分解动力学研究    戴珍;李燕芳;杨曙光;徐坚;

脱硫石膏与磷石膏的热性能    权刘权;罗治敏;李东旭;

一种新型太阳能集热器——阳光板集热器    彭三兵;付祥钊;罗刚;

含芳酮结构不对称二胺单体及其聚酰亚胺的合成与表征    马涛;李彦锋;张树江;赵玖江;

钛石膏的热性能及其低温脱水相的研究    王宏霞;张文生;

新型含硅苯并环丁烯树脂的合成与性能研究    左小彪;杨士勇;范琳;

苯炔基封端的异构聚酰亚胺树脂    王震;杨慧丽;孟祥胜;高连勋;丁孟贤;

PMR型含氟聚酰亚胺树脂的制备与性能    曲希明;冀棉;杨洋;范琳;杨士勇;

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

太阳能热水器环保门槛提高    蓝讯

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

桑普平板式集热器独领市场风骚    本报记者 戴志忠

太阳能热利用科普问答(一)    蓦妮

上海军地共建节约型军营    记者　沈则瑾

新型热管式真空集热管    

热管式光伏光热综合利用系统的理论和实验研究    符慧德

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

新型杂萘联苯结构聚芳酯的设计、合成及性能研究    高玉荣

碳纳米管的功能化及聚氨酯复合材料研究    宋文会

新型杂萘联苯结构聚芳醚砜（酮）及其共混物结构与性能研究    何伟

墙体型太阳能集散热辐射板的研究    崔勇

尼龙66/SiO_2纳米复合材料的界面结构与性能研究    徐翔民

纳米Fe_2O_3改性聚甲基硅树脂的制备及其复合材料性能研究    闵春英

杂萘联苯聚芳醚树脂改性环氧树脂的研究    徐亚娟

高层住宅太阳能热水系统一体化设计研究    杜晓辉

呼和浩特地区太阳能集热器光热性能实验研究    后尚

带夹层换热水箱的平板型自然循环太阳热水系统性能研究    黄金保

适用于多层建筑的集中供热热管式太阳能集热系统的研究    陈希章

太阳能膜蒸馏系统中集热器性能试验研究    周玲

太阳能地源热泵式空调系统研究    刘逸

高寒地区太阳能建筑集热器的开发研究    赵振虎

马来酰亚胺用于邻甲酚醛环氧树脂的固化研究    石艳彩

环氧树脂/氰酸酯共固化体系热性能的研究    洪涛

纳米有机硅/聚酰亚胺薄膜的结构与性能研究    李翠翠

共混聚酰亚胺纳米纤维的制备及其性能表征    陈娟