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平板太阳能集热器窄缝式设计探讨

分类:新闻动态 标签: 2017 年 4 月 17 日 上午 1:27

平板太阳能集热器窄缝式设计探讨

当前平板太阳能集热器工程市场上的主流解决方案,正如其名称一样,多数采用平面吸热方式。但是此种方案的弊端也显露无遗。如:

平板太阳能工程

1.当太阳照射处于斜射角度时,吸热量将大大减少;
2.自然对流过程中的热能损失无法避免。作为阶段性技术改造措施,我们采用窄缝式平板太阳能集热器,把平面吸热改为立体吸热,则可解决上述致命弱点,使平板太阳能集热器的热性能大大提高。图1为普通平板太阳能集热器的板芯,图2为窄缝式平板太阳能集热器的板芯。
从图2看出,铝片通过模具压制后套入铜管中,再经过涨管形成整体,然后把这一整体放在阳极氧化池中处理即可。窄缝式平板太阳能集热器与普通散热器的结构一样,只是尺寸有所不同。
从图1与图2的比较中看出:图1是平面吸热,图2是立体吸热
为什么由原来铝片吸收率0.90上升到0.99呢?这是由于太阳斜射时,在窄缝中多次反射、吸收,产生黑体效应,使窄缝整个吸收率上升,使吸收率接近1.0。同时,因为窄缝的开口面积是整个窄缝面积的1/15,所以从开口辐射热损失是平板的1/30。如此以来,也使辐射热损失大大降低。
2.窄缝的高度h与窄缝的缝隙δ之比这种集热器的特点是:只要太阳光热照进窄缝后会全部吸收,而热损失则降低到低限度———太阳光热只进不出,抑制了自然对流的热损失。适用于高热性能的平板太阳能集热器。在竖直平面上形成热边界层,靠近壁面附着的不动层,随高度升高而变厚。面对面的热边界不动层相互接触,这样空气就难以流动,也不存在自然对流的热损失。
实验证明:当高度h与当量直径D之比>5时,即可抑制住自然对流的热损失。浙江大学热工教研组在20世纪80年代进行实验———在普通的平板太阳能集热器的平板上面,满直径为1cm,高度为7cm的薄壁玻璃管,形成所谓的塑料蜂窝,结果是原来平板集热器只产生50℃的热水,现在变成了100℃的开水器,在100℃时的热效率为25%~30%。《太阳能》1985年NO1“《蜂窝结构太阳能开水器”》这是什么原因呢?很明显,由于玻璃管的高度h与当量直径D之比>5,吸热板平面产生的热量无法产生自然对流,也就是抑制住了自然对流损失。我们就是利用上述原理,把窄缝设计成
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