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双风道太阳墙内流动传热数值模拟分析 被引量:19
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作者 贾斌广 刘芳 张大鹏 《可再生能源》 CAS 北大核心 2018年第8期1137-1143,共7页
太阳墙的供暖效果与自身的太阳能利用效率紧密相关。为了提升太阳墙的太阳能利用效率,文章提出一种双风道太阳墙。利用CFD软件对不同风量下单、双风道太阳墙内空气的换热特性进行数值模拟,并给出了当太阳辐照度为311 W/m^2时,双风道进... 太阳墙的供暖效果与自身的太阳能利用效率紧密相关。为了提升太阳墙的太阳能利用效率,文章提出一种双风道太阳墙。利用CFD软件对不同风量下单、双风道太阳墙内空气的换热特性进行数值模拟,并给出了当太阳辐照度为311 W/m^2时,双风道进、出口温度差与太阳能利用效率的关系曲线。研究结果表明:随着风量的增加,太阳墙的太阳能利用效率逐渐升高,集热板温度逐渐降低,空气与集热板之间的对流换热系数逐渐升高;与单风道太阳墙相比,双风道太阳墙的瞬时集热效率显著升高,最高可达14.12%。 展开更多
关键词 太阳墙 CFD 双风道 集热效率
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太阳能空气集热器Ⅱ型的数学模型和数值计算 被引量:15
2
作者 林金清 苏亚欣 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期31-36,共6页
研究了Ⅱ型太阳能空气集热器的集热传热性能。建立了基于二维假设下的流体流动和热量传递的稳态数学 模型,并用有限差分法进行数值求解,得到稳态下太阳能空气集热器中的气流速度、温度分布图以及集热效率与空气 流量、入口空气温度、... 研究了Ⅱ型太阳能空气集热器的集热传热性能。建立了基于二维假设下的流体流动和热量传递的稳态数学 模型,并用有限差分法进行数值求解,得到稳态下太阳能空气集热器中的气流速度、温度分布图以及集热效率与空气 流量、入口空气温度、太阳能入射强度的关系图。计算结果与实验结果吻合很好。结果表明,集热效率随空气流量的 增大而增大,随入口空气温度的升高而急剧下降,随入射强度的增加,集热效率从零迅速增大到最大值而后逐渐略有 减小。 展开更多
关键词 太阳能 空气集热器 热量传递 集热效率
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平板型双流道太阳能空气集热器热性能研究 被引量:13
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作者 王林军 高章维 +1 位作者 张东 刘伟 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2562-2568,共7页
基于已产业化应用的平板型太阳集热器,在长度方向上加工形成空气流道,进出口位置以对角线形式布置,提出一种平板型双流道太阳能空气集热器,搭建空气集热器实验平台,对改型后的集热器进行空气集热实验与分析。研究结果表明:在太阳辐射强... 基于已产业化应用的平板型太阳集热器,在长度方向上加工形成空气流道,进出口位置以对角线形式布置,提出一种平板型双流道太阳能空气集热器,搭建空气集热器实验平台,对改型后的集热器进行空气集热实验与分析。研究结果表明:在太阳辐射强度及环境温度平均值分别为535.2 W/m^2和22.2℃、空气质量流量为0.024 kg/s时,基于采光面积的集热效率平均值与最大值分别为51.29%和53.93%,空气最大温升与最大温差分别为60.4℃和40.6℃,热迁移因子为0.55;以对角线形式布置的空气进、出口和空气的双流道式流动,可增加空气流道长度,强化与吸热板的对流换热。这种空气集热器具有改型方便、成本低廉、易于产业化生产等优点,可广泛应用于采暖、干燥、通风等方面。 展开更多
关键词 太阳能空气集热器 集热效率 总热损系数 热迁移因子 归一化温差
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太阳能空气干燥装置的发展现状 被引量:9
4
作者 贾斌广 陈茹 王达 《中国果菜》 2019年第10期12-20,共9页
干燥是延长农产品贮藏时间,提高农产品附加值的重要环节。随着燃料资源的枯竭、化石燃料成本的上涨,利用太阳能干燥日渐成为最有效的干燥方法之一。本文介绍了太阳能空气干燥装置的发展现状,并分析了应用太阳能干燥的有利条件,指出强迫... 干燥是延长农产品贮藏时间,提高农产品附加值的重要环节。随着燃料资源的枯竭、化石燃料成本的上涨,利用太阳能干燥日渐成为最有效的干燥方法之一。本文介绍了太阳能空气干燥装置的发展现状,并分析了应用太阳能干燥的有利条件,指出强迫对流可以提高太阳能干燥的效率,但最佳的送风量要从热质传递与经济性两者综合考虑。研究表明,优化太阳能干燥装置有效提高10%~40%的太阳能利用效率,然而目前尚未得到集热装置的最优形式。最后,文章指出蓄热与多能互补是太阳能空气干燥装置今后的发展方向。 展开更多
关键词 太阳能干燥 空气集热器 集热效率 强化传热
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不同蓄能材料的太阳能热泵系统性能对比 被引量:9
5
作者 吴薇 王玲珑 +2 位作者 苏鹏飞 张甜湉 张凡 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期184-191,共8页
太阳能热泵系统与太阳能集热蓄能技术结合起来,能够很好地克服系统对太阳辐射的依赖性,该文设计了一种蓄能型太阳能热泵热水器系统。对蓄能材料分别为石蜡和癸酸时系统瞬时集热效率和2种材料的体积膨胀率进行了试验研究;在南京地区春季... 太阳能热泵系统与太阳能集热蓄能技术结合起来,能够很好地克服系统对太阳辐射的依赖性,该文设计了一种蓄能型太阳能热泵热水器系统。对蓄能材料分别为石蜡和癸酸时系统瞬时集热效率和2种材料的体积膨胀率进行了试验研究;在南京地区春季典型工况下,对分别采用癸酸和石蜡为蓄能材料的蓄能型太阳能热泵热水器系统性能系数进行了对比研究。研究结果表明:虽然石蜡体积膨胀率较大,系统的真空管有涨裂的危险,但在不同工况下,采用石蜡为蓄能材料的系统性能系数和瞬时性能系数均高于采用癸酸的系统,且系统稳定性好。 展开更多
关键词 太阳能 蓄能 热泵系统 系统瞬时集热效率 性能系数 体积膨胀率
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添加不同纳米颗粒的导热油直接吸收集热实验性能 被引量:9
6
作者 徐国英 李凌志 +1 位作者 张小松 孙岳明 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S2期293-298,共6页
提出并探讨了采用导热油基液纳米流体为集热介质的太阳能直接吸收式集热方法。分别对添加纳米CuO、Fe3O4、石墨颗粒的导热油基液纳米流体进行了闷晒实验研究。结果显示:添加上述纳米颗粒均可显著提高导热油对太阳辐射的吸收;80℃以内工... 提出并探讨了采用导热油基液纳米流体为集热介质的太阳能直接吸收式集热方法。分别对添加纳米CuO、Fe3O4、石墨颗粒的导热油基液纳米流体进行了闷晒实验研究。结果显示:添加上述纳米颗粒均可显著提高导热油对太阳辐射的吸收;80℃以内工况下,纳米流体的直接吸收集热效率要高于传统镀膜真空管内导热油间接吸收的集热效率;但在更高温度工况下的对外散热损失增大,效率迅速下降。同时,实验对比分析了纳米颗粒的添加质量分数对导热油-CuO纳米流体集热效率、散热损失系数等性能参数的影响规律,得出了最佳纳米颗粒添加比例范围。 展开更多
关键词 太阳能集热 纳米流体 导热油 集热效率
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纳米流体直接吸收式太阳能中温集热与热损分析 被引量:7
7
作者 徐国英 陈伟 +1 位作者 张小松 孙岳明 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期960-964,共5页
提出并探讨了导热油基液纳米流体为集热介质的太阳能直接吸收式集热方法用于中温热利用。在室外工况下,采用理论聚光比为5.2的槽式聚光器,对导热油-CuO纳米流体直接吸收式中温集热特性开展了实验测试,并与镀膜真空管集热性能进行了对比... 提出并探讨了导热油基液纳米流体为集热介质的太阳能直接吸收式集热方法用于中温热利用。在室外工况下,采用理论聚光比为5.2的槽式聚光器,对导热油-CuO纳米流体直接吸收式中温集热特性开展了实验测试,并与镀膜真空管集热性能进行了对比分析。实验结果显示,该纳米流体直接吸收式集热器的最大瞬时效率达70%,在150℃以下工况时的集热效率要高于传统镀膜吸收真空集热管;而当集热温度升高至150℃以上,散热明显增大,集热效率降低。通过理论计算结合实验进行热损失分析,发现纳米流体直接吸收式集热过程中最大的热损失项为内管壁对外辐射散热,约占总热损失的55%~70%。 展开更多
关键词 纳米流体 太阳能集热 直接吸收式集热 集热效率
原文传递
扰流板式太阳墙内部流动传热分析 被引量:7
8
作者 张大鹏 刘芳 贾斌广 《可再生能源》 CAS 北大核心 2018年第10期1455-1461,共7页
为了减少太阳墙的换热损失,提高其集热效率,文章提出了一种扰流板式太阳墙,并对普通太阳墙和扰流板式太阳墙进行数值模拟。研究结果表明:典型工况下,扰流板式太阳墙的平均集热效率和平均出风温度分别比普通太阳墙高30.03%,10.1℃;当太... 为了减少太阳墙的换热损失,提高其集热效率,文章提出了一种扰流板式太阳墙,并对普通太阳墙和扰流板式太阳墙进行数值模拟。研究结果表明:典型工况下,扰流板式太阳墙的平均集热效率和平均出风温度分别比普通太阳墙高30.03%,10.1℃;当太阳辐射强度由200 W/m^2逐渐升高至800 W/m^2时,两种太阳墙的出风温度、集热效率和热损失系数均呈现出逐渐增加的变化趋势,但总体来讲,太阳辐射强度对集热效率影响较小,对出风温度和热损失系数影响较大;当送风量发生变化时,若保证室内的最低送风温度为30℃,则扰流板式太阳墙的集热效率比普通太阳墙高32.59%,扰流板式太阳墙的热损失系数比普通太阳墙低0.94 W/(m^2·℃)。 展开更多
关键词 太阳墙 扰流板 集热效率 热损失系数
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太阳能集热用导热油纳米流体的稳定性及中温集热特性 被引量:7
9
作者 徐国英 李凌志 +1 位作者 张小松 孙岳明 《流体机械》 CSCD 北大核心 2015年第4期57-60,32,共5页
提出将纳米颗粒分散于导热油基液形成一种具有强的光吸收性能的纳米流体,能够直接在无吸收涂层的透明真空管内吸收太阳能进行光热转换,用于太阳能中温集热。首先探讨了导热油-Cu O纳米流体稳定性的影响因素,获得了制备过程中最佳的改性... 提出将纳米颗粒分散于导热油基液形成一种具有强的光吸收性能的纳米流体,能够直接在无吸收涂层的透明真空管内吸收太阳能进行光热转换,用于太阳能中温集热。首先探讨了导热油-Cu O纳米流体稳定性的影响因素,获得了制备过程中最佳的改性油酸量为2.3 m L/1g Cu O。在室外聚光工况下,实验测试了导热油-Cu O纳米流体在无涂层的透明真空管内直接吸收式中温集热特性,并与镀膜真空管集热性能进行了试验对比。结果显示,在150℃以下集热工况,纳米流体在该透明集热管的集热效率要高于传统吸收镀膜集热管,验证了该新型中温集热方法的可行性。 展开更多
关键词 纳米流体 太阳能集热 直接吸收式集热 稳定性 集热效率
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太阳能跨季节储热供热系统性能研究 被引量:7
10
作者 左春帅 樊海鹰 王恩宇 《华电技术》 CAS 2020年第11期44-50,共7页
为促进太阳能跨季节储热供热(SSSH)系统在严寒地区的推广应用,以张家口市某严寒地区办公楼为研究对象,结合试验和TRNSYS动态仿真软件对集热(储热)启/停控制条件、供热性能和地温变化等进行了研究。试验结果表明,集热启/停温差增大,集热... 为促进太阳能跨季节储热供热(SSSH)系统在严寒地区的推广应用,以张家口市某严寒地区办公楼为研究对象,结合试验和TRNSYS动态仿真软件对集热(储热)启/停控制条件、供热性能和地温变化等进行了研究。试验结果表明,集热启/停温差增大,集热效率降低;储热启动温度升高,集热效率和储热效率均下降。模拟预测结果表明,随着集热(储热)启动温度、停止温度或启停温差的增大,集热(储热)效率均会降低,而集热(储热)循环能效比会增大。储热启动温度平均每升高1℃,集热效率和储热效率平均下降0.7%和0.3%;集热启/停温差每增大1℃,集热效率平均下降1.7%,而集热循环能效比增加2.0%。供热季热泵机组性能系数和系统性能系数分别为3.4和3.1;地温初始值为6.12℃,经过储热—供热完整循环,最终值为6.91℃,满足系统长期稳定运行要求。 展开更多
关键词 地源热泵 太阳能 清洁供热 跨季节储热 运行性能 TRNSYS 储热效率 集热效率 地温
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扰流板数量对集热器集热效率的模拟研究 被引量:7
11
作者 钱珊珠 赵宇航 《中国农机化学报》 2016年第9期178-181,203,共5页
以不同数量扰流板的平板型太阳能空气集热器为研究对象,通过数值模拟和试验验证的方法,研究扰流板数量对集热器集热效率的影响因素。研究结果表明,集热器扰流板对集热器的温升和腔体内气流流速存在影响,其数量决定集热器集热效率,以此... 以不同数量扰流板的平板型太阳能空气集热器为研究对象,通过数值模拟和试验验证的方法,研究扰流板数量对集热器集热效率的影响因素。研究结果表明,集热器扰流板对集热器的温升和腔体内气流流速存在影响,其数量决定集热器集热效率,以此提出优化方案,为平板型太阳能空气集热器的优化改进提供参考依据。 展开更多
关键词 太阳能 空气集热器 集热效率 FLUENT
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太阳墙式空气集热器的供暖试验研究 被引量:2
12
作者 张红 张立平 戴剑侠 《煤气与热力》 2007年第8期84-86,共3页
介绍了一种用于普通建筑物供暖的太阳墙式空气集热器。对集热器在竖直放置时,自然对流和强迫对流方式下的集热效率进行了试验测试,强迫对流方式下的平均集热效率为60.6%。采用风机强迫对流为普通建筑物供暖,可基本满足冬季室内温度的要求。
关键词 太阳墙式空气集热器 被动式太阳能建筑 供暖 集热效率
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太阳能热水系统节能率与设计参数的探讨
13
作者 敖凯 《给水排水》 CSCD 北大核心 2024年第3期109-113,共5页
太阳能热水系统的能耗主要为辅热系统的能耗,其节能率与系统设计保证率呈正相关。通过分析太阳辐照量与生活热水耗热量的关系可知,选取节能率变化曲线偏离点处的太阳能保证率可避免出现热量浪费和一次投资过大,保证较高的经济效益。选... 太阳能热水系统的能耗主要为辅热系统的能耗,其节能率与系统设计保证率呈正相关。通过分析太阳辐照量与生活热水耗热量的关系可知,选取节能率变化曲线偏离点处的太阳能保证率可避免出现热量浪费和一次投资过大,保证较高的经济效益。选取了长沙地区的3种典型的设置集中热水供应系统的建筑进行分析,依据长沙地区的气象参数和此三类建筑生活热水耗热量的变化特征,得出各自节能率变化曲线偏离点处的太阳能保证率的取值。同时,根据公式计算了长沙地区平板型太阳能集热器的年平均集热效率;推导了q_(rid)值的计算方法并推荐了在长沙地区的取值。 展开更多
关键词 太阳能热水系统 节能率 太阳辐照量 生活热水耗热量 集热效率 太阳能保证率
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直膨式太阳能空气源热泵热水器的运行性能研究 被引量:5
14
作者 方雷 《建筑热能通风空调》 2020年第4期7-11,共5页
为了研究直膨式太阳能空气源热泵热水器(DX-SASHPWH)的系统性能,采用R134a作为工质,搭建了太阳能空气源热泵热水器实验装置,并且建立了系统数学模型。对比发现,模拟结果与实验结果吻合较好。利用模型和系统模拟程序,进一步分析了系统全... 为了研究直膨式太阳能空气源热泵热水器(DX-SASHPWH)的系统性能,采用R134a作为工质,搭建了太阳能空气源热泵热水器实验装置,并且建立了系统数学模型。对比发现,模拟结果与实验结果吻合较好。利用模型和系统模拟程序,进一步分析了系统全年的运行特性。结果表明:在春、秋季典型晴天工况下,将120 L水从15℃加热到50℃,耗时204 min,平均COP为3.26,平均集热效率为0.73,耗电量为1.50。在冬季典型晴天工况下,将120 L水从7.5℃加热到50,耗时286 min,平均COP为3.27,平均集热效率为0.68,耗电量为1.81。 展开更多
关键词 太阳能 空气源 COP 集热效率
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太阳能自动追光及其充电系统的设计 被引量:4
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作者 谢鑫焱 珠扎次仁 +1 位作者 杨晨 曹京龙 《现代工业经济和信息化》 2023年第4期87-89,共3页
高效利用好太阳能资源,有利于环境的保护,对西藏的发展有着重要的意义。目前的太阳能收集装置由于太阳能板位置固定不能够调节,当太阳能板处于背光状态时,导致收集效率低。研究的内容是使太阳能板可以随着太阳的移动进行自动调节,使太... 高效利用好太阳能资源,有利于环境的保护,对西藏的发展有着重要的意义。目前的太阳能收集装置由于太阳能板位置固定不能够调节,当太阳能板处于背光状态时,导致收集效率低。研究的内容是使太阳能板可以随着太阳的移动进行自动调节,使太阳能板移动至光照强度最强的位置收集太阳能,提高太阳能收集效率。 展开更多
关键词 太阳能 收集效率 自动调节
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太阳能多孔墙的传热与流动特性 被引量:5
16
作者 欧阳莉 刘伟 《可再生能源》 CAS 2008年第4期82-85,89,共5页
基于二维稳态Navier-Stokes方程、饱和多孔介质Brinkman-Forchheimer Extended Darcy模型和能量双方程模型,对新型太阳能多孔墙的传热与流动特性进行了数值模拟。计算结果表明,降低空气入口流速,可减小空气流动阻力,提高多孔墙的集热效... 基于二维稳态Navier-Stokes方程、饱和多孔介质Brinkman-Forchheimer Extended Darcy模型和能量双方程模型,对新型太阳能多孔墙的传热与流动特性进行了数值模拟。计算结果表明,降低空气入口流速,可减小空气流动阻力,提高多孔墙的集热效率;附加玻璃通道的太阳能多孔墙可减小长波辐射损失,并且具有收集热空气的作用。这种太阳能集热墙具有较高的集热效率。 展开更多
关键词 太阳能 多孔墙 传热 集热效率
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高寒地区平板热管式太阳能集热系统热性能研究
17
作者 刘霜 刘耀 +2 位作者 邱云峰 王亚辉 郭枭 《内蒙古工业大学学报(自然科学版)》 2024年第1期56-62,共7页
基于呼和浩特地区高寒气候条件,搭建两组完全一致的平板热管式太阳能集热系统,通过实验对比分析太阳辐射强度、传热工质流量、集热板表面积尘等因素对集热器瞬时集热效率以及系统热性能的影响。结果表明,在同等外界条件下,集热器的集热... 基于呼和浩特地区高寒气候条件,搭建两组完全一致的平板热管式太阳能集热系统,通过实验对比分析太阳辐射强度、传热工质流量、集热板表面积尘等因素对集热器瞬时集热效率以及系统热性能的影响。结果表明,在同等外界条件下,集热器的集热效率随着工质流量的增加而增大,集热效率与太阳辐射强度变化趋势相近,随积尘密度的增加,集热板表面积尘导致系统的得热量减少,集热性能下降。 展开更多
关键词 平板热管式太阳能集热系统 太阳辐射强度 工质流量 积尘 集热效率
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区域太阳能供暖集中式与分散式组合蓄热系统运行性能分析
18
作者 柳砚铭 刘艳峰 +3 位作者 陈耀文 王登甲 田志勇 庄照犇 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期407-414,共8页
针对传统太阳能供暖仅集中蓄热系统运行温度高造成集热效率低以及热损失大等问题,提出区域太阳能供暖集中式与分散式组合蓄热系统,建立组合蓄热系统的数学物理模型,利用Matlab平台编写组合蓄热系统模拟仿真程序,并将系统与区域太阳能供... 针对传统太阳能供暖仅集中蓄热系统运行温度高造成集热效率低以及热损失大等问题,提出区域太阳能供暖集中式与分散式组合蓄热系统,建立组合蓄热系统的数学物理模型,利用Matlab平台编写组合蓄热系统模拟仿真程序,并将系统与区域太阳能供暖集中式蓄热系统对比。结果表明:相较于集中式蓄热系统,组合蓄热系统在西宁地区的太阳能保证率提高约36%,且逐月太阳能供热量更稳定;组合蓄热系统总集热效率提高约10%;组合蓄热系统的运行温度降低,其中集中埋地蓄热水体平均温度相较于集中式蓄热系统全年平均降低约17℃,热力管网平均温度全年平均降低约27℃;组合蓄热系统总热损失减少2.23TJ,其中热力管网热损失仅为集中式蓄热系统的39%。 展开更多
关键词 太阳能供暖 蓄热 热泵 Matlab 太阳能保证率 集热效率
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射流式太阳能空气集热器性能的数值模拟研究
19
作者 龙艳萍 《区域供热》 2024年第4期119-126,共8页
为了提高太阳能空气集热器的性能,建立了射流太阳能空气集热器的数学模型,并分析了空气射流对太阳能空气集热器性能的影响。结果表明:在太阳能空气集热器内设置折流板形成射流流动,不仅可以增加集热板近壁面处的流动速度,还能减小垂直... 为了提高太阳能空气集热器的性能,建立了射流太阳能空气集热器的数学模型,并分析了空气射流对太阳能空气集热器性能的影响。结果表明:在太阳能空气集热器内设置折流板形成射流流动,不仅可以增加集热板近壁面处的流动速度,还能减小垂直于空气流动方向的速度梯度。射流流动优化了流道内的速度分布,从而有效提高了空气与集热板的对流传热系数。与普通太阳能空气集热器相比,射流太阳能空气集热器的集热效率明显更高。当入口速度从0.5 m/s增加到3.0 m/s时,两者集热效率的差距从5.01%增加到15.38%。然而,射流太阳能空气集热器的压力损失较大,因此其有效效率随空气流量的增加呈现先增加后减小的趋势。在入口速度为2.5 m/s时,有效效率达到了极值63.75%,比普通太阳能空气集热器提高了11.21%。综上所述,利用折流板形成射流能显著提高太阳能空气集热器的集热效率与有效效率。 展开更多
关键词 射流 太阳能空气集热器 集热效率 压力损失
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双重吸热太阳能空气集热器集热性能实验研究
20
作者 李佳琦 常茹 霍聪颖 《天津城建大学学报》 CAS 2024年第4期249-253,共5页
为提升太阳能空气集热器的集热性能,在传统集热器的基础上填加吸热材料,创建双重吸热式空气集热器,并通过实验进行了对比分析.结果表明:双重吸热式集热器在进出口温差和集热效率方面比传统型集热器有所提升,同时填加的吸热材料设置于集... 为提升太阳能空气集热器的集热性能,在传统集热器的基础上填加吸热材料,创建双重吸热式空气集热器,并通过实验进行了对比分析.结果表明:双重吸热式集热器在进出口温差和集热效率方面比传统型集热器有所提升,同时填加的吸热材料设置于集热板下部时,具有较优的集热效果. 展开更多
关键词 太阳能空气集热器 吸热材料 集热效率
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