太阳能平板型集热器阵列排布优化

【摘要】：为了优化集热器阵列排布便于水平屋顶有限空间的安装,该文建立了日均遮挡模型和太阳辐射模型。利用所建模型研究了集热器阵列排布长宽比与纬度、日均遮挡因子、阵列占地面积、到达集热阵列的太阳辐射量间的关系。结果表明,大型集热器阵列(占地面积≥500m2),冬至日日均遮挡因子随阵列长宽比和纬度的增加而增大。长宽比∈[1/10,3/1)时,日均遮挡因子上升较快;长宽比∈[3/1,10/1]时,日均遮挡因子增加平缓。对于占地面积∈[50,1000]m2的集热器阵列,面积越小、日均遮挡因子随长宽比的变化越快。冬半年各月水平面上日均太阳辐射分布情况对到达阵列的太阳辐射量最大对应的最佳长宽比存在较大影响。鉴于太阳辐射分布的影响以及便于工程应用,文中给出了中国不同纬度13个城市5种集热器阵列的最佳长宽比;研究结果可为太阳能集热阵列的排布优化提供参考。 【作者单位】： 曲靖师范学院物理与电子工程学院;曲靖师范学院云南省高校先进功能材料及低维材料重点实验室;云南师范大学太阳能研究所;
【关键词】： 太阳能 优化 模型 集热器阵列 遮挡因子 排布 长宽比
【基金】：国家自然科学基金项目(50966004) NSFC-云南联合基金重点项目(U1137605) 高等学校博士学科点专项科研基金(20095303110001) 云南省高校先进功能材料与低维材料重点实验室建设项目 教育部长江学者和创新团队发展计划资助
【分类号】：TK519
【正文快照】： 0引言太阳能集热器与建筑一体化设计是太阳能事业和建筑行业发展的必由之路[1-2]。大型太阳能热水系统及太阳能空调系统均需大面积的集热器阵列[3-4]。对于安装于屋顶上的集热器阵列,到达其表面的太阳辐射能除受阳光人射角的影响外,集热器阵列的排布方式对其也存在较大影响。

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