太陽能熱利用中的強化傳熱技術

1、太陽能熱利用中的強化傳熱技術演講：楊嵩能源與環(huán)境學院工程熱物理專業(yè) 2015年11月12日目錄123太陽能吸熱板優(yōu)化太陽能吸附式制冷系統(tǒng)太陽能真空集熱管強化傳熱技術 太陽能熱利用中的強化傳熱技術u研究背景：吸熱板是集熱器熱量交換的核心部件，其作用研究背景：吸熱板是集熱器熱量交換的核心部件，其作用是吸收太陽能輻射，加熱空氣間層。吸熱板的集熱效能直是吸收太陽能輻射，加熱空氣間層。吸熱板的集熱效能直接影響集熱器的集熱效果，因此，吸熱板改良是集熱器強接影響集熱器的集熱效果，因此，吸熱板改良是集熱器強化傳熱的關鍵?；瘋鳠岬年P鍵。u研究目的：研究目的：在自然對流的情況下，在理論分析的基礎上，在自然對流的情

2、況下，在理論分析的基礎上，對太陽能集熱器的典型結構進行優(yōu)化。對太陽能集熱器的典型結構進行優(yōu)化。u研究方法：設計優(yōu)化方案、對比實驗研究方法：設計優(yōu)化方案、對比實驗1.1太陽能吸熱板優(yōu)化摘自“太陽能集熱器強化傳熱特性研究”農業(yè)科技與裝備；No.7 Total No253 July. 2015 ；劉春慧1，沈嘯2，李松1，李錦生1 著太陽能熱利用中的強化傳熱技術u板材選料：板材選料：2 mm 2 mm 厚的鍍鋅鐵板厚的鍍鋅鐵板 主要優(yōu)點：比重小、導熱性能優(yōu)、加工簡單、與空氣高溫相容、無毒u板面結構：板面結構：空氣間層添加空氣間層添加V V型篩網，型篩網，9090波紋滲透結構波紋滲透結構 優(yōu)化原則：提

3、升空氣介質流動的傳熱效率、增加空氣介質的擾動、增加傳熱面積u吸收涂層：新式墨綠色磁漆吸收涂層：新式墨綠色磁漆（理論吸收比0.92;理論發(fā)射率0.1）u對比實驗結果：熱效率曲線對比實驗結果：熱效率曲線1.2太陽能吸熱板優(yōu)化結論：對集熱板添加篩網和墨綠色涂層，可達到強化太陽結論：對集熱板添加篩網和墨綠色涂層，可達到強化太陽能集熱器傳熱的目的。能集熱器傳熱的目的。 太陽能熱利用中的強化傳熱技術u強化傳熱機理：對于管內受迫流動來說，常常采用內插擾強化傳熱機理：對于管內受迫流動來說，常常采用內插擾流組件的方法來實現(xiàn)強化傳熱，該方法對于氣體、低雷諾流組件的方法來實現(xiàn)強化傳熱，該方法對于氣體、低雷諾數(shù)以及高

4、粘度的流體換熱強化效果顯著。其強化原理大致數(shù)以及高粘度的流體換熱強化效果顯著。其強化原理大致相同：通過插入物的影響，使得流體產生徑向流動，從而相同：通過插入物的影響，使得流體產生徑向流動，從而加強流體的擾動，獲得較高的溫度梯度實現(xiàn)對流傳熱系數(shù)加強流體的擾動，獲得較高的溫度梯度實現(xiàn)對流傳熱系數(shù)的提升。的提升。u內插元件的類型：內插元件的類型：紐帶、組合轉子、繞花絲內插物紐帶、組合轉子、繞花絲內插物u研究方法：數(shù)值模擬、對比實驗研究方法：數(shù)值模擬、對比實驗2.1太陽能真空集熱管內插物法強化傳熱摘自“太陽能真空集熱管的強化傳熱研究” 青島科技大學； May. 2014 ；吳文波 著 太陽能熱利用中的

5、強化傳熱技術 紐帶元件紐帶元件 繞花絲繞花絲 組合轉子組合轉子 2.2太陽能真空集熱管內插物法強化傳熱摘自“太陽能真空集熱管的強化傳熱研究” 青島科技大學； May. 2014 ；吳文波 著 太陽能熱利用中的強化傳熱技術u數(shù)值模擬分析結果：帶有內插轉子管的換熱效果最高數(shù)值模擬分析結果：帶有內插轉子管的換熱效果最高2.3太陽能真空集熱管內插物法強化傳熱摘自“太陽能真空集熱管的強化傳熱研究” 青島科技大學； May. 2014 ；吳文波 著 太陽能熱利用中的強化傳熱技術u對比試驗：對比試驗：2.4太陽能真空集熱管內插物法強化傳熱摘自“太陽能真空集熱管的強化傳熱研究” 青島科技大學； May. 20

6、14 ；吳文波 著繞花絲和組合轉子換熱效果相近，但阻尼更小，故更優(yōu)。繞花絲和組合轉子換熱效果相近，但阻尼更小，故更優(yōu)。太陽能熱利用中的強化傳熱技術u太陽能吸附式制冷原理太陽能吸附式制冷原理 太陽能吸附式制冷主要通過太陽集熱器接收太陽輻射能量，加熱 裝有吸附劑的吸附床，使吸附質解吸，再通過冷凝器冷凝，最后存儲 在蒸發(fā)器內，以實現(xiàn)蒸發(fā)制冷。3.1太陽能吸附式制冷系統(tǒng)翅片管整體傳熱強化摘自“翅片管整體傳熱傳質強化的太陽能吸附式制冷系統(tǒng)性能研究”太陽能學報；Vol. 35, No. 9 Sep., 2014；范介清1，2，羅斌1，王六玲2，著u翅片管的設計要求：傳熱性能好、比熱容較小、成本較低、翅片管的設計要求：傳熱性能好、比熱容較小、成本較低、 相容性，等相容性，等u設計方案：鋁合金材料、長短翅片交錯排列、甲醇設計方案：鋁合金材料、長短翅片交錯排列、甲醇- -活性炭活性炭 制冷工質對制冷工質對太陽能熱利用中的強化傳熱技術參考文獻“太陽能集熱器強化傳熱特性研究”農業(yè)科技與裝備；No.7 Total No253 July. 2015 ；劉春慧1，沈嘯2，李松1，李錦生1 著“太陽能真空集熱管的強化傳熱研究”