環(huán)路熱管太陽能平板熱水墻傳熱特性研究.pdf

1、基于環(huán)路熱管技術和太陽能熱水系統(tǒng)相關理論及實驗研究，本文研究一種利用環(huán)路熱管技術、雙層真空玻璃平板及吸熱熱管的環(huán)路熱管太陽能平板熱水墻系統(tǒng)，本系統(tǒng)環(huán)路熱管內工質水在熱管空腔內吸熱蒸發(fā)，冷凝回流到熱管壁的吸液芯處，蒸發(fā)冷凝互不干擾，獨特的設計可以有效減少接觸熱阻。本系統(tǒng)構造簡單、美觀，并且耗材少、安裝步驟簡單方便，可解決現有太陽能在安裝及操作方面存在的安裝程序繁瑣、操作復雜等諸多問題。除此之外，本系統(tǒng)有減少系統(tǒng)熱損失、提高太陽能轉化效率等

2、優(yōu)點，有助于解決傳統(tǒng)太陽能系統(tǒng)存在的冬季管道易凍結、熱量不均勻等問題。同時，這一系統(tǒng)的吸熱熱管可與陽臺墻面緊密接觸，在保證建筑美觀性的基礎上，實現真正的系統(tǒng)結構與建筑一體化。
　　本項目完成該環(huán)路熱管太陽能平板熱水墻的研究開發(fā)，并對其的傳熱特性進行分析。通過對本系統(tǒng)搭建實驗平臺，對其進行實驗測試，獲得其在不同模擬輻射強度下的系統(tǒng)溫度參數，通過對實驗數據分析獲得該系統(tǒng)的基礎數據;建立理論分析模型，對本系統(tǒng)進行數值模擬計算，分析該系統(tǒng)

3、的傳熱特性，并對其進行經濟和環(huán)境效益評價，為建筑太陽能熱水供給制定切實可行的路徑。本文獲得的主要結果如下:
　　(1)本系統(tǒng)在各個模擬輻射強度下系統(tǒng)內各模塊溫度的變化趨勢基本一致，且溫度隨著輻射強度的增加而增加。水箱在低模擬輻射強度下最終達到的溫度為37℃，在高模擬輻射強度下最終達到的溫度為61℃，基本滿足日常生活用熱水的需要。該太陽能實驗系統(tǒng)的瞬時效率與歸一化溫差的負相關效果較強，回歸效果較好，當模擬輻射強度為150W/m2時，

4、最大瞬時效率為65％;當模擬輻射強度為300w/m2時，熱損失系數最小，為843.9 W/(℃·m2)。
　　(2)本環(huán)路熱管太陽能平板熱水墻系統(tǒng)的理論溫度隨著模擬輻射強度的增加而增加，最高理論水溫為65.5℃。根據理論分析與實驗測試的結果對比，其誤差在10％以內，說明本系統(tǒng)的運行基本符合實際測試情況。
　　(3)通過將本環(huán)路熱管太陽能平板熱水墻系統(tǒng)與燃氣熱水器系統(tǒng)、電熱水器系統(tǒng)的經濟效益進行對比分析，可以看出，在使用壽命期