敞开式太阳能集热-再生器理论模型和性能研究

敞开式太阳能集热/再生器理论模型和性能研究摘要:对敞开式太阳能集热再生器建立理论解析模型,理论求解发现溶液在常温下再生时存在一个最佳单位面积流量使单位面积蒸发率最大。溶液入口温度和室外风速是决定最佳流量值的2个最重要参数,溶液浓度和太阳辐射强度对最大蒸发率影响最明显。当溶液出口温度低于入口温度时,最佳流量不存在,溶液流量越大再生效果越好。当室外风速为2m/S时,溶液再生蒸发率最大。文章全面揭示了影响敞开式集热/再生器性能的各项因素。关键词:集热/再生;最佳单位面积流量;再生蒸发率:TK511.3文献标志码:A:16744764(2014)02006807Abstract:Ananalyticalmodeloftheunglazedsolarcollector/regenerator(C/R)waspresented.Therewasanoptimumflowrateperunitcollectorareaatnormaltemperaturewhichledtothemaximumevaporationrate.Theinlettemperatureofabsorbentsolutionandthewindvelocityarekeyparameterstodeterminetheoptimumflowrate,inaddition,theconcentrationofsolutionandsolarradiationintensityhaveobviou---本文来源于网络,仅供参考,勿照抄,如有侵权请联系删除---seffectsonthemaximumevaporationrate.Whentheoutlettemperatureofsolutionishigherthantheinlettemperature,thereisnotanoptimumflowrate,whichreflectsthatthemoretheflowrateofsolutionis,thebetterregenerationefficiencyis.Withthe2m/sofwindspeed,theevaporationratereachesthepeak.Inthispaper,kindsoffactorsinfluencingtheperformanceofsolarC/Rwereevaluatedaswell.Keywords:collector/regenerator;optimumflowrateperunitcollectorarea;evaporationrate太阳能溶液除湿蒸发冷却空调系统[14]是一种利用太阳能低温热源驱动、以自然工质(空气或水)为制冷剂的空调系统。在利用太阳能低温(60〜80°C)热源驱动的溶液除湿空调系统中,太阳能集热和溶液再生装置是其中2个重要部件,是太阳能溶液除湿蒸发冷却空调技术进入市场化应用中必须要研究的。学者们将太阳能集热和溶液再生相结合构建太阳能溶液集热/再生装置,文献[56]发现太阳能溶液集热/再生装置具有较高的再生效率。太阳能集热再生装置分为自然和强迫对流2种,尽管文献[7]显示强迫对流要优于自然对流,但强迫对流装置系统复杂、不如自然对流能更好实现建筑一体化设计。国外学者最早是采用自然对流方式对溶液进行集热/再生,并且是直接采用斜屋顶对溶液进行集热/再生[8]。自然对流太阳能集热/再生装置依据它与室外---本文来源于网络,仅供参考,勿照抄,如有侵权请联系删除---环境的接触程度,分为敞开式、部分敞开式及带玻璃盖板封闭式。1979年Collier[9]设计了一种敞开式自然对流集热/再生模式,发展了自然对流条件下水分蒸发率的解析求解方法。Nelson等[1011]设计了一种带玻璃盖板的自然对流集热/再生器,再生用空气在浮升力作用下流过盖板和吸热板之间的通道和溶液进行传热传质。左远志等提出一个两级带盖板的太阳能平板集热再生装置[12]及太阳能槽式与平板式联合集热溶液双效再生装置[13]。Gandhidasan等[1415]提出一种部分敞开式集热/再生器,该集热/再生装置分为带玻璃盖板段和敞开段,溶液在带盖板段仅被加热升温到再生所需温度,在敞开段内与大气直接接触进行传热、传质实现再生功能。高洪涛等[16]研究集热板形状对集热再生器性能影响,发现开有宽度为1mm的纵向沟槽换热板的性能较好。文章理论推导出敞开式太阳能集热/再生器的蒸发率及溶液温度沿着集热板长度分布的解析模型,并分析该装置在最佳单位流量下的理论性能。彭冬根,等:敞开式太阳能集热/再生器的理论模型及性能分析1敞开式太阳能集热再生器的理论模型敞开式自然对流太阳能溶液集热/再生过程中,溶液吸收太阳辐射能温度升高,通过直接与室外空气进行传热、传质,溶液中水分蒸发出去,从而使溶液浓度得到提纯再生。为了对该溶液再生器进行性能研究,必须对它建立数学模型。为了简---本文来源于网络,仅供参考,勿照抄,如有侵权请联系删除---化计算,提出物理...

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