蓄能型振荡热管太阳能集热器热性能

• 作者: 刘鹏鹏 吴薇 孟志军 王晓宇 赵文杰 高旭娜
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 太阳能 热泵系统 热交换 集热器 蓄能材料 振荡热管 热性能 水温
• 年，卷（期）: 2017,（16）
• 所属期刊栏目: 农业生物环境与能源工程
• 页码范围: 234-240
• 页数: 7页
• 分类号: TK519
• 字数: 5089字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2017.16.031

摘要

太阳能集热器是太阳能热泵系统的核心部件.该文设计了一种蓄能型振荡热管太阳能集热器,将其应用于蓄能型太阳能热泵系统中,可根据太阳辐射强度切换工作模式,实现太阳能分季节全天候利用,能提高系统热力性能.搭建了蓄能型振荡热管太阳能集热器热性能测试试验台,对振荡热管换热器内充灌不同工质(R134a、乙醇/水、丙酮/水)、集热管内分别利用空气显热蓄能或者石蜡潜热蓄能的蓄能型振荡热管太阳能集热器在白天和夜间工况下的热性能开展了试验研究.结果表明:振荡热管换热器内充灌R134a的集热器,白天工况下集热效率最高,平均集热效率在0.45以上,利用石蜡蓄热时最高达到了0.90;日有用得热量最大,最低可达到7.14 MJ/(m2·d);夜间工况下供热水水温最高.无论利用空气和石蜡蓄能,白天工况下集热器瞬时集热效率均与太阳辐射强度的变化规律相反.真空管内利用石蜡蓄能的蓄能型振荡热管太阳能集热器,阴雨天其集热效率远高于利用空气蓄能的集热器,平均提高64.0％,夜间供水水温均能保持在50℃以上,高于利用空气蓄热的集热器.该研究可为蓄能型太阳能热泵的推广应用提供参考依据.