太阳能光热系统(课堂)课件.ppt
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- 太阳能 光热 系统 课堂 课件
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1、太阳能光热系统沈阳工程学院刘莉莹1.第三章 太阳集热器3.1 概述3.2 太阳能热利用中的传热学基础3.3 太阳能集热器的分类3.4 平板型太阳能集热器3.5 真空管太阳能集热器2.第三章第三章 太阳集热器太阳集热器3.3.1 概述4.3.1 概述5.3.2.1 热量传递的基本方式热量传递的基本方式3.2 太阳能热利用中的传热学6.7.8.1.1.热传导(导热)热传导(导热)Heat conductionu 热传导的定义热传导的定义 9.u 平壁一维稳态导热平壁一维稳态导热 tw1tw2:C)(mW2mW:21wwtttC2mW tA2 mWtAq10.气体液体非金属固体金属;)(398CmW
2、纯铜;)(6.0CmW水)(空气CCmW20 )(026.0 C)(mW tqtA11.:/RC W WttAA12.2.2.热对流热对流 Heat convection21()pmcttW m 13.14.2mW2W(mC)2mwt Cft Ch()WwfhA tt2()W m wfqh ttA15.h()wfhA ttC)(mW2 16.hhrthtqRthAt 1 )(1 )(1WChARh 12WCmhrh17.18.4 W A T T K-824=5.67 10 W(m K)A2m 4 W A T 19.20.T1T2QA 4412()bATT 21.3.2.2 太阳辐射的吸收、反射
3、和透射 太阳透射在物体上时,发生吸收、反射和透射,据能量守恒,有1太阳吸收比太阳吸收比反射比反射比透射比透射比22.四种反射表面 1.镜反射表面 2.漫反射表面 3.镜-漫反射表面 4.混合型反射表面23.问题:问题:冬天、夏天,屋内都开空调(假设都冬天、夏天,屋内都开空调(假设都是是20),屋内温度一样,但穿衣不一样。),屋内温度一样,但穿衣不一样。为什么为什么?24.3.3 太阳集热器分类25.3.3 太阳集热器分类26.3.3 太阳集热器分类27.3.3 太阳集热器分类28.3.3 太阳集热器分类29.3.4 平板太阳能集热器30.31.32.33.34.35.3.4.1 平板集热器基本
4、结构1.结构图36.3.4.1 平板集热器基本结构37.3.4.1 平板集热器基本结构38.3.4.1 平板集热器基本结构39.3.4.1 平板集热器基本结构40.3.4.1 平板集热器基本结构41.3.4.1 平板集热器基本结构42.3.4.1 平板集热器基本结构43.44.45.46.47.48.49.3.4.1 平板集热器基本结构对透明盖板的技术要求对透明盖板的技术要求高透射比高透射比红外透射比低红外透射比低导热系数小导热系数小冲击强度高冲击强度高耐候性能好耐候性能好50.3.4.1 平板集热器基本结构51.3.4.1 平板集热器基本结构52.3.4.1 平板集热器基本结构普通平板玻璃普
5、通平板玻璃优点:红外透射比低、导热系数小、耐候性能好优点:红外透射比低、导热系数小、耐候性能好缺点:太阳透射比低、冲击强度低易破碎缺点:太阳透射比低、冲击强度低易破碎玻璃钢玻璃钢优点:太阳透射比高、导热系数小、冲击强度高、优点:太阳透射比高、导热系数小、冲击强度高、质量轻、易加工质量轻、易加工缺点:寿命差缺点:寿命差53.3.4.1 平板集热器基本结构54.55.56.57.3.4.1 平板集热器基本结构58.3.4.1 平板集热器基本结构59.3.4.2 集热器的基本能量平衡方程60.3.4.3 集热器总热损系数总热损系数定义总热损系数定义 集热器中吸热板与周围环境的平均传热系数。集热器中吸
6、热板与周围环境的平均传热系数。61.3.4.3 集热器总热损系数62.集热器顶部热损失主要有对流和辐射两种集热器顶部热损失主要有对流和辐射两种吸热体与透明板盖之间的对流和辐射传热吸热体与透明板盖之间的对流和辐射传热透明板盖和外界的对流和辐射透明板盖和外界的对流和辐射 顶部散热一般是在这三种散热中比例最大的顶部散热一般是在这三种散热中比例最大的计算方法:计算方法:kleinklein经验公式经验公式 教材教材p45p453.4.3 集热器总热损系数63.3.4.3 集热器总热损系数64.3.4.3 集热器总热损系数265.3.4.3 集热器总热损系数66.67.3.4.3 集热器总热损系数68.
7、3.4.3 集热器总热损系数69.3.4.4 集热器效率方程及效率曲线集热器的效率方程QA=AG()eQL=AUL(tp-ta)G表示太阳辐射度A表示集热器面积()e表示透明盖板透射比与吸热体吸收比的有效乘积 UL 散热器总热损系数70.71.72.73.集热器的效率方程QU=AG()e-AUL(tp-ta)集热器效率定义:在稳态(准稳态)条件下,集热器传热工质在规定时段内输出的能量与规定的集热器面积和同一时段内入射在集热器上的太阳辐照量的乘积之比。=Q=QU U/AG/AG3.4.4 集热器效率方程及效率曲线74.GGGGG3.4.4 集热器效率方程及效率曲线G75.GGG3.4.4 集热器
8、效率方程及效率曲线GG76.GGG3.4.4 集热器效率方程及效率曲线GG77.3.4.4 集热器效率方程及效率曲线GGG78.热效率因子热效率因子物理意义物理意义 集热器集热器实际输出的能量实际输出的能量与与假定整个吸热板处于假定整个吸热板处于工质平均温度时输出的能量工质平均温度时输出的能量之比之比热转移因子热转移因子物理意义物理意义 集热器集热器实际输出的能量实际输出的能量与与假定整个吸热板处假定整个吸热板处于工质进口温度时输出的能量于工质进口温度时输出的能量之比之比3.4.4 集热器效率方程及效率曲线79.3.4.4 集热器效率方程及效率曲线80.3.4.4 集热器效率方程及效率曲线81
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