平板太阳能集热器强化传热特性研究

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1、·62·材料导报A：综述篇2014年10月(上)第28卷第10期平板太阳能集热器强化传热特性研究王勇，段广彬，刘宗明(济南大学材料科学与工程学院，济南250022)摘要介绍平板太阳能集热器的典型结构、传热特性及数学模型，综述平板太阳能集热器改进透明盖板，设置透明隔热层，改进吸收涂层，优化吸热板、采用纳米流体等强化传热措施及发展趋势。关键词平板太阳能集热器传热特性吸热板传热介质中图分类号：TK513．5文献标识码：ADOI：10．11896／j．issn．1005一O23X．2014．19．013Research

2、onEnhancingHeatTransferCharacteristicsofFlatPlateSolarCollectorsWANGYong，DUANGuangbin，LIUZongming(SchoolofMaterialsScienceandEngineering，UniversityofJinan，Jinan250022)AbstractThetypicalflatplatesolarcollectorstructurewithamathematicalmodelandheattransferchar

3、acte~risticsisdescribed．ThewaytoenhancetheflatplatesolarcollectorSheattransferwiththeimprovementofitstrans—parentcover，thetransparentinsulationlayer，absorbingcoatingandtheabsorberplateusingnanofluidsisintroduced．Thenthedevelopmenttendencyoftheflatplatesolarc

4、ollectorisexplored．Keywordsflatplatesolarcollector，heattransfercharacteristics，absorberplate，heattransfermedium在自然资源日益消耗、环保问题日益受到重视的今天，透明盖板、吸热板芯、流体流道、隔热层和箱体等部分。新型能源的开发和传统能源的高效利用变得尤为重要。太阳能凭借普遍、安全、清洁、无害等优点而被广泛应用于光热、光伏、光电等领域，其中，人们对太阳能光热的利用最为广泛。目前，太阳能光热利用设备根据集热装

5、置是否有真空空间可以分为平板型、真空管型。其中，平板太阳能集热器具隔热层流道箱体有可承压性好、大型集热系统性能稳定、建筑一体化程度高图1平板太阳能集热器典型结构等优点，符合我国对于太阳能光热利用产业的产业政策与发Fig．1Thetypicalstructureofflatplatesolarcollectors展要求。提高光热利用效率、增强集热器热性能不仅可以满足我国对于能源的需求，同时还可以扩大市场应用范围，因阳光透过透明盖板照射到吸热板表面，吸热板吸收大部而对于平板太阳能集热器强化传热特性的研究具有重要的分

6、太阳辐射能，将其转化为热能，并将热能传递给流道内的实际意义。众多科研工作者在研究强化集热器传热特性方传热介质，传热介质携带热能进入储热设备。以液体为传热面投入了大量精力，一系列传热性能优异、运行稳定的平板介质，即为太阳能热水器。强化集热器传热特性从本质上太阳能集热器被开发出来_】]。讲，即最大限度吸收低能量密度的太阳辐射能将其转化为具平板太阳能集热器研发过程中，由于制作工艺、技术、材有高能量密度的热能，并且快速、高效地将热能转移至储热料及结构设计方面的差异，直接影响了集热器的传热性能。设备中。本文将简要介绍平板

7、太阳能集热器各重要部分，及各部分影2平板太阳能集热器数学模型响集热器传热特性的原因，提出强化集热器传热特性方面的措施，在简述平板太阳能集热器的理论、研究成果的基础上，目前，人们多采用瞬时法来鉴定集热器热性能的优劣。提出几点建议。瞬时法是指在集热器处于稳态或者准稳态工况下，对其集热性能进行评测的一种方法。集热器能量平衡状态如图2所1集热器典型结构及传热特性示。平板太阳能集热器Ⅲ的典型结构如图1所示，主要包括图2中，能量平衡关系可按式(1)给定：*山东省新型墙材材料专项基金项目(QGO24)王勇：男，1988年生，

8、硕士生，主要研究方向为热能工程、太阳能E-mail：mse—wangy@163．com刘宗明：通讯作者，男，1965年生，博士，教授，博士生导师，主要研究方向为热能工程、多相流技术与应用E-mail：ost_liuzm@ujn．edu．cn平板太阳能集热器强化传热特性研究／王勇等·63·Q一AJ—Qk～Qlh(1)素使集热器在单位时间内，单位传热面积上转化、传递更多式中：QJ为集热器的