《太阳能热利用技术（清华大学）平板型集热器的总热损系数》由会员分享，可在线阅读，更多相关《太阳能热利用技术（清华大学）平板型集热器的总热损系数（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 0 - F e b - 0 9 1建筑工程学院市政工程系第三章 3 3 平板型集热器的总热损系数太阳能热利用 太阳能热利用 太阳能热利用 - F e b - 0 9 23 3 、平板型集热器的总热损系数 、平板型集热器的总热损系数 、平板型集热器的总热损系数 、平板型集热器的总热损系数 只要集热器的吸热板的温度高于环境温度，则其吸收的能量必定有一部分散失到环境中去，即集热器本身对外界仍存在着 散 散 散 散热损失 热损失 热损失 热损失 。集热器的 总热损失量 总热损失量 总热损失量 总热损失量 Q L 由 顶部 顶部 顶部 顶部 、 边缘 边缘 边缘 边缘 及 底部 底部 底部 底部 热
2、损失三部分组成，即：保温材料透明盖板壳体吸热体Q tQ e Q += - F e b - 0 9 3( )=以上几式中： A c 、 A e 、 A b 分别为集热器的 透光 透光 透光 透光 、 边缘 边缘 边缘 边缘 及 底部 底部 底部 底部 散热面积； U t、 U e、 U b 分别为集热器的顶部、边缘及底部的热损系数( 换热系数 换热系数 换热系数 换热系数 ) 。3 3 、平板型集热器的总热损系数 、平板型集热器的总热损系数 、平板型集热器的总热损系数 、平板型集热器的总热损系数 ( )= ( )=顶部热损为： 边缘热损为： 底部热损为： - F e b - 0 9 4( )=
3、3 3 1 、底部及边缘的热损失系数3 3 、平板型集热器的总热损系数 、平板型集热器的总热损系数 、平板型集热器的总热损系数 、平板型集热器的总热损系数 集热器底部及边缘热损失是通过保温层及外壳以 热传导 热传导 热传导 热传导 的方式传至环境空气的，可作为 平板导热 平板导热 平板导热 平板导热 处理，以底部热损为例，即： ( )=式中： 及 分别为保温材料的 导热系数 导热系数 导热系数 导热系数 及 厚度 厚度 厚度 厚度 。 与式 对比： 可知： = - F e b - 0 9 53 3 、平板型集热器的总热损系数 、平板型集热器的总热损系数 、平板型集热器的总热损系数 、平板型集热
4、器的总热损系数 同理，对边缘热损，亦有： = 当集热器底部保温材料的厚度为 3 5c m 、导热系数 0. 03 0. 05W / ( m C ) 时，其 底部热损系数 底部热损系数 底部热损系数 底部热损系数 约为： 4.0 = 集热器边缘热损与集热器的 采光面积 采光面积 采光面积 采光面积 有关： 对于 2m 2 的集热器，边缘热损约占顶部热损和底部热损总和的 3 ； 对于 30集热器，边缘热损约占顶部热损和底部热损总和的 1 。 因此，对于 较大型的集热器 较大型的集热器 较大型的集热器 较大型的集热器 ，可忽略集热器的边缘热损。 - F e b - 0 9 63 3 、平板型集热器的
5、总热损系数 、平板型集热器的总热损系数 、平板型集热器的总热损系数 、平板型集热器的总热损系数3 3 2 、集热器顶部热损失系数 吸热板与玻璃盖板之间、玻璃盖板与外界空气 ( 天空 ) 之间均存在对流与辐射换热，如下图所示： 玻璃T c w p- c r , c - s r , p- c T a p - c r , c - s r , p - cT w 11顶部热损热的网络图集热器 顶部热损热的网络图集热器 顶部热损热的网络图集热器 - F e b - 0 9 71 、玻璃与吸热板之间的辐射换热系数 r, p 3 、平板型集热器的总热损系数 、平板型集热器的总热损系数 、平板型集热器的总热损系
6、数 、平板型集热器的总热损系数 ( ) ( ) + += 111 22, cp 式中： T p 、 T c 分别为吸热板及玻璃的 绝对温度 绝对温度 绝对温度 绝对温度 ， K ； p、 c 分别为吸热板及玻璃的黑度 ( 查物性手册 ) 。根据 两平行平板之间 两平行平板之间 两平行平板之间 两平行平板之间 的辐射换热计算公式，有： - F e b - 0 9 83 3 、平板型集热器的总热损系数 、平板型集热器的总热损系数 、平板型集热器的总热损系数 、平板型集热器的总热损系数2 、玻璃与吸热板之间的对流换热系数 p 按 有限空间自然对流换热 有限空间自然对流换热 有限空间自然对流换热 有限
7、空间自然对流换热 处理， 在已知 T p 、 T c 及玻璃盖板与吸热板的间距 L 的情况下，可利用以下计算参数，再根据以下参数 查 查 查 查图 图 图 图 确定玻璃与吸热板之间的 对流换热系数 对流换热系数 对流换热系数 对流换热系数 。 ( 见课本 P 2 5 )( ) 2= ( ) 21311 200137 T += ( )2 323 2001428 =312 50 = - F e b - 0 9 93 3 、平板型集热器的总热损系数 、平板型集热器的总热损系数 、平板型集热器的总热损系数 、平板型集热器的总热损系数两平行平板间空气夹层的 两平行平板间空气夹层的 两平行平板间空气夹层的
8、 两平行平板间空气夹层的 自由对流换热系数 自由对流换热系数 自由对流换热系数 自由对流换热系数 与 与 与 与 夹层间距 夹层间距 夹层间距 夹层间距 L 的关系 的关系 的关系 - F e b - 0 9 1 03 3 、平板型集热器的总热损系数 、平板型集热器的总热损系数 、平板型集热器的总热损系数 、平板型集热器的总热损系数3 、风吹过玻璃外表面时的对流换热系数 += 式中： v 为室外风速 , m / s 。 ( 计算 倾斜表面 倾斜表面 倾斜表面 倾斜表面 对流换热系数较常用的一个经验公式 ) 。 - F e b - 0 9 1 13 3 、平板型集热器的总热损系数 、平板型集热器
9、的总热损系数 、平板型集热器的总热损系数 、平板型集热器的总热损系数 ( )sc T = 44, 4 、玻璃与天空之间的辐射换热系数 r, c 式中： T a 及 T s 分别为室外空气温度及 天空等效温度 天空等效温度 天空等效温度 天空等效温度 , K 。 天空等效温度由下式计算： T = 如 ： 当室外 空气温度为 空气温度为 空气温度为 空气温度为 293K 时，天空等效温度 T s 约为 约为 约为 约为 276. 8K 。 秋冬季节有时夜间环境温度 高于空气露点温度 高于空气露点温度 高于空气露点温度 高于空气露点温度 为什么也会结露？ - F e b - 0 9 1 23 3 、
10、平板型集热器的总热损系数 、平板型集热器的总热损系数 、平板型集热器的总热损系数 、平板型集热器的总热损系数 ( ) ( )( ) ( )+= += , , ( ) ( )( ) ( )+= += , , ( ) += ,( ) += , += , 11 5 、顶部热损系数 U c w p- c r , c - s r , p- c T - F e b - 0 9 1 3( )= += , 11 3 3 、平板型集热器的总热损系数 、平板型集热器的总热损系数 、平板型集热器的总热损系数 、平板型集热器的总热损系数而： += , 11 1 p - c r , c - s r , p - cT w
11、 11顶部热损热的网络图集热器 顶部热损热的网络图集热器 顶部热损热的网络图集热器 顶部热损热的网络图集热器亦可根据 热网络图 热网络图 热网络图 热网络图 计算： 21 21 21 R = += - F e b - 0 9 1 43 3 、平板型集热器的总热损系数 、平板型集热器的总热损系数 、平板型集热器的总热损系数 、平板型集热器的总热损系数6 、顶部热损系数 U t 的经验公式 在满足下列条件时，顶部热损系数可根据相关经验公式计算： 310260 p m / s 101 室外风速31 盖板层数00 集热器倾角 - F e b - 0 9 1 53 3 、平板型集热器的总热损系数 、平板型集热器的总热损系数 、平板型集热器的总热损系数 、平板型集热器的总热损系数 相应的顶部热损系数的 经验计算公式 经验计算公式 经验计算公式 经验计算公式 为：( ) ( )( ) ( )( ) ( ) U + + + += 1 22 式中： N 透明盖板的层数； ( ) ( ) 9 0 += - F e b - 0 9 1 6式中：3 3 、平
