真空管太阳能热水器热效率及经济性研究

摘要

为提高太阳能热水器热效率,降低制造成本,该文着重从太阳能热水器真空管倾斜角度、反射板、保温层厚度等方面对真空管太阳能热水器的热效率影响及其制造成本的经济性进行分析论证,从而达到指导企业进行生产的目的.第一,真空管的倾斜角度直接影响太阳能热水器对太阳辐射的有效接收和管箱之间冷热水的自然对流,从而影响了太阳能热水器的热效率,而这一角度又于当地的纬度及赤纬角有直接的关系.综合以上关系,该文提出了合理的选择真空管倾斜角度的原则和方法.第二,反射板可以有效的提高热水器的热效率,该文通过对几种反射板特征、反射板材料的各种性质的实验对比,使用不同材料的反射板对于提高热水器热效率的对比,提出了按照合理的性能价格比选择反射板类型和材料的观点.第三,该文主要从保温层对于白天集热效率以及夜间保温效果的实验研究及理论论证,以及经济性能的影响,得出了合理的保温层经济厚度以及合理的材料密度.其中该文主要采用实验对比和计算分析的方法对太阳能热水器热效率和经济性做出相应对照.

目录

文摘

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第一章引言

1.1世界太阳能利用的发展

1.2太阳能热水器的发展

1.2.1平板式太阳能热水器

1.2.2闷晒式太阳能热水器

1.2.3真空管式太阳能热水器

1.3真空管式太阳能热水器的市场发展现状

1.4我国真空管式太阳能热水器技术现状

第二章真空管和真空管热水器综述

2.1全玻璃真空管的结构

2.2真空管热水器的结构

2.2.1水箱系统

2.2.2真空管管数

2.2.3反射板及其形状

2.3本文的任务

第三章真空管倾斜角度对太阳能热水器热效率的影响

3.1太阳辐射能量

3.2太阳角

3.3热效率ηd

3.4真空管倾斜角度β对太阳能热水器热效率ηd的影响

3.4.1真空管倾斜角度β对太阳能热水器吸热面积的影响

3.4.2真空管倾斜角度β对太阳能热水器自然对流的影响

3.5真空管倾斜角度β对太阳能热水器热效率ηd的综合影响

3.6真空管倾斜角度对整机经济性能的影响

3.7本章小结

第四章反射板对太阳能热水器热效率及经济性能的影响

4.1反射板的形状

4.2反射板使用的材料

4.3各种反射板对光线反射情况的具体分析

4.3.1平面反射板

4.3.2 V形反射板

4.3.3圆弧形反射板

4.3.4复合抛物线形反射板

4.3.5四种不同形状反射板集热器热效率的影响

4.4反射板材料的确定

4.4.1反射性能

4.4.2几种反射材料的耐腐蚀性能

4.4.3反射板材料的灰尘实验

4.5采用不同反射板的经济性能分析

4.5.1材料的价格比较

4.5.2反射板工艺定额

4.5.3增加反射板后热水器经济性能比较

4.6本章小结

第五章保温层厚度对太阳能热水器热效率及经济性影响

5.1保温材料的种类

5.2聚氨酯泡沫塑料的热导率

5.2.1傅立叶定律

5.2.2热导率

5.2.3密度对聚氨酯泡沫塑料的热导率的影响

5.3太阳能热水器热传导方程

5.3.1封头两端一维定态平壁热传导方程

5.3.2筒身周围定态圆筒壁热传导方程

5.3.3太阳能热水器水箱上的热量散失方程

5.4保温层厚度对太阳能热水器整体性能的影响

5.4.1不同厚度保温层对于太阳能热水器热效率的影响

5.4.2保温层厚度对于太阳能热水器保温性能的影响

5.5保温层厚度对于热水器经济性能的影响

5.6本章小结

第六章结论

参考文献

致谢