基于平板集热的太阳能光热利用新技术研究及应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1太阳能平板集热器的基本结构及材料 2

1.1.1太阳能平板集热的基本原理 2

1.1.2太阳能平板集热器的基本结构 2

1.1.3太阳能平板集热器的主要构件与材料 2

1.2太阳能平板集热器的类型 4

1.3新型太阳能平板集热技术 5

1.3.1太阳能平板-热管集热器 5

1.3.2太阳能平板-相变储能平板集热器 6

1.3.3太阳能大尺寸平板集热器 7

1.3.4太阳能平板-直接膨胀式/间接膨胀式热泵 8

1.3.5太阳能平板-双效集热器 9

1.3.6太阳能平板-百叶型集热墙 10

1.3.7光伏直驱平板集热系统 10

1.3.8太阳能平板PV/T技术 11

第2章 太阳能平板-肋管集热器及优化 12

2.1平板-肋管集热器的工艺及构造 12

2.1.1平板-肋管集热器主要部件 13

2.1.2平板集热器的生产工艺 14

2.2平板-肋管集热器的数理模型 17

2.2.1集热器各部件的能量平衡方程 18

2.2.2能量平衡方程的求解方法 21

2.3平板-肋管集热器的测试与分析 22

2.3.1平板-肋管集热器的性能评价指标和测试方法 22

2.3.2运行参数对集热器性能的影响 24

2.3.3结构参数对集热器性能的影响 25

2.4太阳能平板-肋管集热器的应用 27

2.4.1阳台壁挂式平板热水器 27

2.4.2大型平板热水系统-亚运会 30

参考文献 31

第3章 环形热管太阳能平板集热系统的实验和理论研究 33

3.1重力环形热管太阳能平板集热系统 33

3.1.1重力环形热管太阳能平板集热系统实验平台介绍 33

3.1.2实验设计及说明 35

3.1.3实验结果分析 39

3.2动力环形热管太阳能平板集热系统 55

3.2.1动力环形热管太阳能平板集热系统实验平台介绍 55

3.2.2实验设计及说明 57

3.2.3实验结果分析 59

参考文献 66

第4章 太阳能平板热水器冻结性能与防冻 67

4.1平板热水器冻结模型 67

4.1.1集热器夜晚降温冻结情况下的能量平衡方程 67

4.1.2模型的求解方法 71

4.2平板热水器冻结实验与分析 72

4.2.1实验装置与实验过程 72

4.2.2实验结果分析 74

4.2.3影响平板集热器抗冻性能的因素分析 79

4.3平板热水器防冻 83

4.3.1隔热装置稳态传热模型及求解方法 83

4.3.2模拟结果与分析 86

参考文献 88

第5章 带有相变储能的太阳能平板热水器性能研究 89

5.1带有相变储能的太阳能平板热水器的构造 90

5.1.1相变储能集热器的结构及设计参数 90

5.1.2相变储能集热器工作原理 92

5.2有相变储能的太阳能平板热水器的数理模型 92

5.2.1相变储能太阳能平板热水器白天运行情况下各部分的能量平衡方程 93

5.2.2相变储能太阳能平板热水器夜间降温情况下各部分的能量平衡方程 96

5.2.3模型求解方法 96

5.3相变储能对平板热水器热性能及冻结性能的影响 97

5.3.1相变储能集热器和传统集热器的全天运行性能对比 98

5.3.2 PCM材料相变温度对集热器性能的影响 100

5.3.3 PCM材料相变潜热对集热器性能的影响 102

5.3.4 PCM相变板与吸热板之间的热阻对集热器性能的影响 103

5.3.5 PCM相变板厚度的影响 105

参考文献 106

第6章 大尺度平板热水器 108

6.1大尺度平板热水器的构造 108

6.2大尺度平板热水器的性能分析 110

6.2.1大尺度平板热水器的数理模型 111

6.2.2大尺度集热器与传统集热器阵列的比较 114

6.2.3大尺度集热器结构参数研究 116

6.3大尺度平板热水器的实验研究 121

6.3.1实验装置 121

6.3.2稳态测试结果 122

6.3.3非稳态测试结果 123

参考文献 124

第7章 主动式太阳能平板空气集热器 125

7.1主动式平板空气集热器的基本结构与原理 125

7.2主动式平板空气集热器的数理模型 127

7.2.1单流道空气集热器的理论模型 127

7.2.2双流道式平板空气集热器的理论模型 131

7.2.3模型中一些辅助参数的计算 133

7.2.4空气集热器理论模型的求解及性能评价 136

7.3主动式平板空气集热器的实验与分析 138

7.3.1平板型空气集热器的实验测试系统 138

7.3.2实验结果分析 140

7.4平板空气集热器的性能优化分析 143

7.4.1双流道集热器性能的数值分析 143

7.4.2流道高度对不同结构的空气集热器的性能影响 148

参考文献 153

第8章 可逆转百叶型集热墙技术 154

8.1可逆转百叶型集热墙集热的基本结构与原理 154

8.2可逆转百叶型集热墙集热的数理模型 155

8.2.1外玻璃盖板的能量平衡 156

8.2.2百叶的能量平衡 156

8.2.3空气夹层中的能量平衡 158

8.2.4内墙的传热 158

8.2.5房间内的能量平衡 159

8.2.6房间热舒适性（PMV）的计算 160

8.3可逆转百叶型集热墙系统实验平台 162

8.4模型验证与分析 166

8.4.1数值计算流程 166

8.4.2数学模型的验证 168

8.4.3计算结果讨论与分析 171

8.4.4小结 176

8.5实验研究与分析 176

8.5.1叶片角度对可逆转百叶型集热墙系统热性能的影响 176

8.5.2风机对可逆转百叶型集热墙热性能的影响 179

8.5.3冬夏季运行工况的能耗实验研究 181

8.5.4小结 184

参考文献 184

第9章 平板被动式空气集热与太阳能炕采暖系统相结合 186

9.1系统的构成 186

9.2系统的数学模型 191

9.2.1被动空气集热系统 191

9.2.2太阳能炕系统 192

9.2.3围护结构和室内空气 193

9.3复合采暖系统的实测与模型验证 194

9.3.1测试方案 194

9.3.2设备的运行效果和测试结果 196

9.3.3模拟结果与实验结果对比 202

9.4复合采暖系统在青海地区的实际应用 206

参考文献 209

第10章 太阳能双效集热系统 210

10.1太阳能双效集热系统的基本结构与原理 210

10.2太阳能双效集热系统的实验与分析 213

10.2.1双效集热系统的实验系统简介 213

10.2.2被动集热水工作模式下的实验研究 214

10.2.3被动采暖工作模式下的实验研究 218

10.3太阳能双效集热系统的理论模型及研究 220

10.3.1集热水工作模式下的热平衡方程 220

10.3.2采暖工作模式下的热平衡方程 222

10.3.3建筑耦合的计算 223

10.3.4模型求解及验证 225

10.3.5被动式双效集热系统在集热水模式下对空调负荷的影响 230

10.4太阳能双效集热系统在示范建筑上的应用 233

10.4.1示范建筑的太阳能采暖 234

10.4.2太阳能双效集热系统制热水 240

参考文献 243

第11章 太阳能平板集热-直接膨胀式热泵 244

11.1太阳能平板集热-直接膨胀式热泵的基本原理与测试方法 244

11.1.1工作原理和系统构建 244

11.1.2焓差实验室及测量仪器 244

11.1.3性能分析及误差分析 247

11.2太阳能平板集热-直接膨胀式热泵的数理模型与分析 248

11.2.1数理模型 248

11.2.2数理模型的实验验证 255

11.2.3太阳能平板集热-直接膨胀式热泵系统的结霜特征理论预测 257

11.2.4太阳能平板集热-直接膨胀式热泵系统的参数分析 258

11.3太阳能平板集热-直接膨胀式热泵结霜研究 264

11.3.1太阳能平板集热-直接膨胀式热泵结霜条件 264

11.3.2太阳能平板集热-直接膨胀式热泵结霜过程 265

参考文献 268

第12章 太阳能平板集热系统-间接膨胀多功能热泵 269

12.1太阳能平板集热系统-间接膨胀多功能热泵系统 269

12.1.1太阳能平板集热系统-间接膨胀多功能热泵系统结构及工作原理 269

12.1.2太阳能平板集热系统-间接膨胀多功能热泵系统性能评价 271

12.2太阳能平板集热系统-间接膨胀多功能热泵系统的实验研究 274

12.2.1制冷模式性能分析 275

12.2.2空气源制热模式性能分析 275

12.2.3空气源制热水模式性能分析 275

12.2.4太阳能制热水模式性能分析 276

12.2.5太阳能制热模式性能分析 279

12.3太阳能平板集热系统-间接膨胀多功能热泵系统的理论研究 282

12.3.1理论模型及求解 282

12.3.2在不同运行条件下的性能分析 294

12.3.3全年性能分析 299

12.4本章小结 302

参考文献 303

第13章 太阳能平板集热系统-光伏直驱式热水系统 305

13.1太阳能平板集热系统-光伏直驱式热水系统 305

13.1.1太阳能平板集热系统-光伏直驱式热水系统原理和结构 305

13.1.2系统性能评价参数 307

13.2太阳能平板集热系统-光伏直驱式热水系统的实验对比研究 308

13.2.1对比测试实验平台 308

13.2.2光伏模块设计 310

13.2.3实验测试内容 311

13.2.4实验结果与分析 312

13.2.5对比实验结果小结 321

13.3太阳能平板集热系统-光伏直驱动式热水系统的模拟研究 321

13.3.1不同光伏模块设计的输出特性 322

13.3.2光伏模块设计对系统循环流量曲线的影响 323

13.3.3循环流量曲线对系统性能的影响 326

13.3.4不同光伏模块设计方案的比较 329

13.3.5有无循环控制器的系统热性能的比较 329

13.3.6光伏模块与直流泵连接方式的对比与选择 331

13.3.7模拟研究结果小结 332

13.4太阳能平板集热系统-光伏直驱式系统的设计方法与性能对比 333

参考文献 337