自然循环平板式太阳能水箱放置高度

日期:2019-03-16 / 人气: / 来源:未知

在太阳能利用技术中,太阳能热水器困其环保、技术简单、成本低廉被广泛应用。随着太阳能与建筑相结合的深入,分体式太阳能热水器引起更多学者的关注。分体式太阳能热水器的储热水箱与集热器高度差是产生系统循环动力的重要因素。如果高度差过小,则不能实现自然循环;过大则增加循环管道的长度和散热面积,既不利于提高热水器的热效率又增加经济成本。因此,合理高度差的确定显得十分重要。

自然循环平板式太阳能系统它由集热板、循环管道和储热水箱组成。冷水由水箱底部经下循环管道流人集热器,流体经集热器加热后在热虹吸压力的作用下通过循环管道流回水箱上部,完成一次循环。本文储热水箱是卧式圆柱体结构,置于集热板上方,高度可调,以评估集热水箱对太阳能热水器的热效率及水箱温度分层的影响。太阳能热水器的能量完全由太阳能提供,不安装辅助加热设备,不考虑热水使用情况。主要由天气数据、太阳能热水器和输出部件等组成。其中太阳能热水器部件选用集热器与水箱连成一体的,该部件包括平板集热器、分层水箱和水工质。将循环管路分解成多个垂直于工质流动方向的单元,并为每个不可压缩流单元应用即可分析整个系统。集热器的热性能是评价太阳能热水器优劣的一个重要指标。自然循环太阳能热水器的循环动力来源于集热器进出水温差产生的热虹吸压力,可由流体静力学计算得出。为验证储热水箱放置高度对太阳能热水器集热性能的影响,制作了一台储热水箱高度可调的太阳能热水器装置。

自然循环平板式太阳能热水器,通过理论和实验分析储热水箱底部到集热器顶端的高度对太阳能热水器集热效率的影响,得出以下的结论:

对于集热器总面积为1.5m2,水箱容积为120L的太阳能热水器,水箱底部到集热器顶端的高度为0.7m 时,太阳能热水器有最大的热效率。水箱底部相对于集热器顶端的高度为0.7m-1.4m 比0.2m-0.7m 有更高集热效率。水箱底部到集热器顶端的高度为0.44m-1.04m,系统热效率变化不超过3%。

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