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提高太阳能集热器热性能的实验研究

作　者: 张达
导　师: 张义智；田瑞
学　校: 内蒙古工业大学
专　业: 热能工程
关键词: 真空管式太阳集热器热管翅片热管渐开线型反光板太阳能膜蒸馏系统
分类号: TK513
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

膜蒸馏是一种可以使用廉价能源的新型膜分离技术。文章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来淡化西部苦咸水的技术。那么如何高效的利用太阳能,从而使太阳能集热器热性能获得提高成为本文研究的主要内容。在查阅了大量相关文献的基础上,应用理论分析和试验研究相结合的方法,对加装反光板太阳能集热器的热性能进行了比较系统地分析和实验研究。按照国家标准《家用太阳热水器热性能试验方法》(GB/T18708-2002),对两种有渐开线反光板且吸热体形状不同的太阳能集热器和无反光板的太阳能集热器进行了日平均效率对比实验。在对比实验后,用图表的形式阐述了通过加装价格低廉的反光板能提高热水器的热性能。在日平均效率对比实验的基础上,对新型的吸热体为圆柱型的热水器进行了深入研究,建立了两套与家用热水器尺寸相同的热水器实验台架,并对吸热体为圆柱型的集热器与吸热体为平板型的集热器进行了瞬时效率的对比实验。通过不同天气条件实验表明,吸热体为圆柱型的集热器的瞬时效率高于吸热体为平板型的集热器,验证翅片热管为圆柱型的吸热体的设计是比较合理的,在实际应用中具有推广价值,建议在太阳能膜蒸馏淡化水系统中使用吸热体为圆柱型的集热器。在进行热水器日平均效率的实验中,利用氙气灯独有的特性,笔者亲自设计和制作了太阳模拟发射器,通过实验验证这种太阳模拟发射器可替代太阳光做实验室内的小功率阳光模拟实验。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章绪论  8-13
  1.1 引言  8
  1.2 太阳能的热利用  8-10
  1.3 太阳能膜蒸馏技术  10-12
  1.4 本文主要工作  12-13
第二章太阳能集热器结构与性能  13-22
  2.1 发展现状  13
  2.2 太阳能集热器简介  13-21
    2.2.1 U 型管式全玻璃真空管集热器  13-14
    2.2.2 平板型太阳能集热器  14-15
    2.2.3 玻璃真空管太阳能集热器  15-17
    2.2.4 复合抛物面(CPC)集热器  17-18
    2.2.5 热管式真空管太阳能集热器  18-21
  2.3 各种常用集热器的比较  21-22
第三章集热器热性能测试系统  22-35
  3.1 集热器测试系统  22-31
    3.1.1 实验一仪器  22-27
    3.1.2 实验二仪器  27-31
  3.2 温度传感器校正  31-35
    3.2.1 温度传感器校正方法  32
    3.2.2 温度传感器修正函数  32-35
第四章集热器热性能对比实验  35-52
  4.1 日平均效率对比实验  35-39
    4.1.1 太阳能热水器能量平衡方程  35-36
    4.1.2 日平均效率算法  36
    4.1.3 日平均效率实验  36-38
    4.1.4 日平均效率实验数据分析  38-39
  4.2 瞬时效率对比实验  39-51
    4.2.1 瞬时效率方程  40-42
    4.2.2 瞬时效率实验  42-44
    4.2.3 瞬时效率实验数据分析  44-51
  4.3 实验结果分析  51-52
第五章结论  52-54
  5.1 结论与展望  52-53
    5.1.1 课题结论  52-53
    5.1.2 课题创新之处  53
  5.2 课题的发展方向  53-54
参考文献  54-57
致谢  57-58
攻读硕士期间发表的论文  58

提高太阳能集热器热性能的实验研究

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