新型双集热管多曲面槽式空气集热器热工性能优化研究

来源 :北京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qiqi251305430
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着社会向前发展,我国对于能源的需求也越来越迫切,从地理位置上可以看到,我国的大多数地区都是位于太阳能资源相对比较丰富的地区,在这类地区,主动利用太阳能等清洁可再生能源已经成为了越来越普遍的发展趋势,同时,“建筑节能”、“绿色建筑”等概念也受到了更多的关注,太阳能与建筑相结合也越来越普遍,集热器就是其中的一种主要形式。太阳能空气集热器因其结构简单、冬季使用管路无结冻炸裂等优点,在工业、农业与住宅中得到越来越多的应用。然而,空气具有比热和密度都小的缺点,提高空气集热器集热效率和集热量成为了太阳能空气集热器研究重点。  课题组前期研制了第一代单集热管多曲面槽式空气集热器,经过试验研究发现,单管集热器存在处理空气量小、集热效率低的问题,为此,课题组进一步提出了第二代新型双集热管多曲面槽式空气集热器设计理念,本研究重点围绕所研制的双管集热器热工性能以及将其应用在日光温室中的效果展开了以下工作:  1.对多曲面槽式太阳能空气集热器的结构特性及工作原理进行了说明,提出双集热管多曲面槽式太阳能空气集热器设计理念,并将国内外对多曲面槽式太阳能空气集热器的研究分为光学性能研究、试验研究以及理论研究三部分进行整理说明。  2.基于单、双管集热器的结构特点,结合太阳能集热器光学和热学理论,对集热器的光学影响因素和热学影响因素进行了分析和说明,并结合试验结果对单、双管集热器性能进行了比较分析。  3.在北京搭建了太阳能空气集热器热工性能试验台,重点考察了双集热管位置、太阳辐射强度、单支玻璃管接收器内空气流速、集热器进口温度、集热器长度等影响因素对集热器出口空气温度、集热量、集热效率等性能参数的影响规律,并给出了太阳能空气集热器性能评价指标,为新型集热器及其系统的工程应用提供了设计依据。  4.根据试验结果,将优化后的集热器应用于新疆乌鲁木齐地区以及北京昌平地区的日光温室,考察了集热器实际运行效果,并对不同天气条件下集热器向日光温室的供热能力进行了分析和评价。  研究结果表明:(1)新型双管集热器与同类型的单管集热器相比,空气流量增加了一倍、单位面积集热量增加了16%、集热效率提高了9%,冬季无跟踪条件下的集热效率为44%~52%;(2)新型双管集热器双管位置1为最佳相对位置,单支集热管内最佳流速范围为1.8~2.0m/s,集热器长度取14~16m范围,空气进口温度不宜过高。(3)应用结果表明,新型双集热管多曲面槽式空气集热系统提高了日光温室建筑太阳能主动利用效率30%,为不加温日光温室冬季“反季节”番茄高效生产提供了重要技术示范。本研究将为多曲面槽式空气集热器的优化设计提供参考,以及为集热器在不同气候地区的适用条件分析提供方法指导。
其他文献
拱肋作为拱桥中的主要受力构件承受着拱桥80%以上的荷载,因此拱肋的健康就关系着整个拱桥的安全,所以研究拱肋损伤无论对我们的科研还是实际应用(桥梁维护)都有十分重大的意义
该文对大庆不同地区各种类型土样进行了不同含水量情况下的自由冻胀试验,分析研究了各种土类的冻胀规律.一般情况下,粉质黏土冻胀性最强,粉质砂土次之,而颗粒粒径细小的黏土
近年来钢管混凝土拱桥在中国桥梁建设中得到了广泛应用,在其向大跨度发展的同时,抗风成为亟需解决的问题.在桥梁施工阶段和成桥运营阶段,风致抖振是不可避免的,这不仅关系到
混凝土小型空心砌块以其明显的经济和社会效益,在工程中得到了广泛的应用与推广,但是,关于配筋砌块砌体柱在工业厂房中的应用尚未见报道.该文将对配筋砌块偏压柱的受力性能进
索穹顶结构是美国结构工程师盖格设计开发的一种新型大跨度空间结构体系,由于其受力合理、外形轻盈美观、造价经济等优点近几年被广泛运用到大型体育场所及公共建筑中。由于该
该文首先针对土钉支护这种新型的支护结构在边坡稳定中的作用,分析了土钉支护结构的特点与其它支护技术的不同之处,然后,选取钻孔注浆型土钉为研究对象,基于ANSYS有限元程序
纤维增强聚合物(Fiber Reinforced Polymer,FRP)具有轻质高强、耐腐蚀等优点,广泛应用于桥梁、近海及地下结构等受腐蚀作用的工程领域。在海洋环境、盐碱地区、桥梁工程和化工
地震对高层建筑的破坏作用是十分复杂的.由于地震动强度的不确定性,使得结构物可能在未来的地震中进入塑性状态.结构的弹塑性反应与线性反应的表面有很大的不同,这不仅表现在
该文在分析了人工冻土冻胀融沉规律的基础上,根据相似理论进行了人工冻融土和常规土的地基极限承载力的物理模型试验,得到了冻融土地基极限承载力及变化规律.同时,讨论了影响
住宅小区是城市的重要组成部分,水系统又是住宅小区中不可缺少的生存条件.合理规划住宅小区水资源系统,使其具有可持续发展的能力,对住宅小区的建设和发展有着极其重要的意义