提高太阳能热空气加热器

文摘

太阳热能集中器由薄金属反射镜表负责主要通过暴露表面对流热损失和支撑结构。如果集中器表面板本身作为一个收集器用于通过废热回收利用吸收热量,同样会给一个额外的热输出。这样一个系统用于空气加热的目的是调查在长椅上模型与正常功能的集中高温热发生的焦点,热分析和讨论了实验结果。

关键字

镜面、环境、废热,湍流,辐照,

我的介绍。

与釉面&无光的太阳能空气加热器,收集器的意思,并不一定是一个平板收集器与非跟踪模式的取向。温度限制在一个平板集热器是一种妥协是简单的设计方面包括non-tracking模式。欢迎国内热能较低温度范围和结构与建筑屋顶的兼容性等做出了良好的潜在的地面设计即兴创作和市场渗透。

看来,传统的太阳能空气加热器,收集器吸收板温升有令人不愉快的影响系统效率由于整体热损失增加。几个设计临时措施以来,已提出Colarado太阳能房屋的安装与系统效率为30% [1]。使用起皱的吸收剂表面板与金属丝网填料[2]增加表面积,利用几个气管使用多个玻璃[3],使用裹入气层[4]作为热损失的绝缘,湍流强化传热[5]等都是提高系统效率。进一步使用多孔填充床减少环境损失由穆罕默德el。[6],用鳍为边界层打破壁垒&收集器由Esan et el减少死区。[7]都是收藏家的更好的性能。虽然镜面反射蜂窝辐射陷阱与对流抑制本提出的辐射损失降到最低(1981),阿诺德(1977、1978),Whillier el(8、9、10),该方法被发现没有多少成本效益。进一步显热储存会导致压降填料床方法&粗糙吸收板对流损失。然而,多层玻璃欺骗空气隔热层以减少辐射的热量损失。一些调查使用选择性和非选择性&有或没有鳍表面透露,在更高的温度下,系统效率下降同样由于热损失。进一步断断续续的太阳能辐射与扩散太阳能通量是如此低的另一个约束和介质温度收藏家也要考虑。

因此如果采用集中式太阳能热系统产生高温蓄热设备,精心设计与高价值的绝缘系统可以做更好的工作比上述传统空气加热系统。集热器面积和材料类型、湍流气流,完美的绝缘,流道和收藏家温度很少参数是强调成本效益的高性能太阳能热空气加热器。传导和对流热损失可以最小化通过简易绝缘和流体控制而辐射损失通过釉面覆盖可能保持的最小距离直接从环境散热面。太阳能空气加热器的表征模型,正常参数包括板厚度、覆盖、覆盖材料,与边缘绝缘尺寸等。但在一个简易的模型强调研究的定性和定量分析热收集器和交互环境损失。这意味着最大化净系统热量收集&最小化的净热量损失环境以提高系统效率。

然而在该模型二维连续的太阳跟踪是一个重要的问题的最大平均辐射强度。相应的成本效益比平板或其他传统的空气加热器可以通过高温热代&补偿范围的太阳能热利用间歇太阳能照射的区域使用盘集中器。集中器集中太阳光束的焦点向接收者供应热量升高温度。集中器金属板吸收太阳会发光的热绝缘防止耗散环境。通常集中器的有效表面积比的平板收集器的投射区在地上。还盖温度越高,降低环境的热损失。在提议的设计中,一个覆盖玻璃是用在更高的温度相对把损失减小到最低限度。

我命名法。

R1 = 1 / hr cov-amb =热阻由于玻璃之间的辐射传热系数和环境。

R2 = 1 / hr cov-amb =热阻由于覆盖与环境之间的对流传热系数。

R3 = 1 /小时,con - x =热阻在使直线化集中器之间的辐射传热系数和封面。

R4 = 1 / hc, cov-a1 =热阻玻璃之间的对流传热系数和热空气(a1)。

R5 = 1 / hc, con - a1 =热阻由于集中器之间的对流传热系数和热空气(a1)。

R6 = 1 /小时,con - a2 =热阻由于集中器之间的辐射传热系数和热空气(a2)。

R7 = 1 / hc, con - a2 =热阻由于集中器之间的对流传热系数和热空气(a2)。

R8 = 1 / hr ins-a2 =热阻绝缘外壳之间的对流传热系数和热空气(a2)。

R9机型= 1 / hr ins-amb =热阻在绝缘外壳之间的辐射传热系数和环境。

R10 = 1 / hc, ins-amb =热阻绝缘外壳之间的对流传热系数和环境

Tamb =环境温度(K)

Tcov =覆盖玻璃温度(K)

Ta1 =温度的空气滞留在空间有限的由玻璃和集中器(K)

Ta2 =空气温度在空间有限的集中器绝缘外壳(K)

Tcon =集中器表面温度(K)

罐头=绝缘外壳的温度(K)

qha1 =空气带走的热量从太空玻璃与集中器之间的后方空间(J /公斤)

qha =热量吸收热空气从集中器后表面之间的空间和绝缘外壳(J /公斤)

Ib =太阳会发光的热量到达玻璃罩(W / m2)

Ie =有效太阳会发光的热量到达集中器表面(W / m2)

所有的热电阻(J / Kg.K) 1

三世。热分析

Fg.1提到,集中器表面由高导热和光学反射薄金属板由戈尔的几何方法,放在铝管螺旋住房由于波纹表面扩展为多个空气通道。孔玻璃覆盖的焦点集中器上的飞机携带必要的支持系统的接收机。集中器后表面和空气通道是一个绝缘外壳包围。裹入气在空间有限的集中器表面及孔玻璃将在热平衡后腔的空气有界的绝缘外壳&背面的集中器即Ta1 = Ta2 =助教。有效的太阳能集中器收到的辐照表面通过玻璃罩热激励金属表以及会集中的焦点。因此通过对流和辐射模式,上面裹入气与波形板将会升温。上层有更高的质量和直接太阳辐射将在热状态高于底层由于间接加热。因此安排是由强迫上层空气的体积通过中央路径的结构主,然后通过波纹表面后封闭空间的多个空气通道出口。上部和下部的温度量达到平衡,保持稳定的热空气质量流量。

热天平在不同称为电路的连接图1如下。

然而建立热生成方程简化的热平衡方程需要进一步简化为广义表达式的翅片效率倍收到有效的太阳会发光的能量的差异与整体环境的热损失倍出口空气温度的差异。它被描述为Qha = F´{Ie-UL (Ta-Tamb) F & UL´收集器效率因素是总热损失系数考虑到集中器平板收集器。

四、台模型EXPERRIMENT结果

使用测量工具有:(i)数字温度计:范围:200 - 1000 0 c(2)红外温度计(服务,英国)

所有参数都是10分钟每30分钟间隔的停滞。环境温度(Tamb),热空气出口温度(Ta)、接收机温度(Tf) &分数增加空气温度环境,所有的时间都在两条曲线绘制。所有数据都在一个短暂的时期内稳态条件下30分钟。

诉OBSERAVTION &讨论

看来,热空气通过集中器板加热太阳能照射是额外的热能通过一些系统访问即兴创作。低到中等温度的空气加热系统要求在任何传统的系统具有较低的温度域的访问。如果多次的空气温度要求的流行范围,传统的灵活性类型如平板或箱式,釉面或未上釉的空气加热器属性的交替的大小、体积及其他临时措施。传统的类型不能与空气质量流率变量与变量同步温度需求。该系统包含了废热回收系统以及高温生成接收器的焦点。因此从环境温度温和空气温度&从温和到很高温度促进焦点一个广泛的温度要求。因此,最大范围的热空气质量流量是可能的。接收器是其他热效用,如蒸汽质量变量或热水。因此该系统可以被可视化为polygeneration能源系统在热储备范围。

六。结论

平均气温上升1.6915,平均环境温度的稳定状态下的长椅上模型试验中观察到如图2所示(a)和2 (b)。肯定产生的废热回收的能量。这个范围可以上升到平均焦点温度1700 c (Tf)如果系统用作独立的太阳能空气加热器。这意味着以下温度Tf,访问的热输出量是可能的如果用作monogenerative,热空气和热水如果duo-generative &热空气、热水和蒸汽如果用作Polygenerative能量系统。这可能为太阳能Polygenerative能源系统的优化模式。然而,建立热方程需要进一步简化推导整个热损失系数与集电极效率表达式的优化设计模型。

承认

支持本研究AICTE MHRD,印度政府在研究推广计划(RPS)核心主题名为��太阳能混合动力能源Polygeneration的仿真和优化。

引用