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太阳能果蔬干燥设备样机集热器热

太阳能果蔬干燥设备样机集热器热性能试验

依据GB/T 4271.2007(太阳能集热器热性能试验方法)、GB/T 6424.2007(平板型太阳能集热器)所规定的试验方法进行测试。试验均在总太阳辐照度不低于700 W/m2,且实验周期内,总太阳辐照度的偏离值不超过平均值的50 W/m2,日平均环境温度于。≥8℃,周围环境空气速度不应高于4m/s。

一、闷晒试验

将太阳能空气集热器所有接口均用堵头密封,测量闷晒条件下集热器内传热工质被加热的最高温度。测量时间为2010.10.12的09:00一16:30,当天同平均环境温度为17"(2,最高环境温度达到22.4"C,日太阳辐照量为17.6 MJ/(mZ-d),平均辐照度为573.5 W/m2,辐照度最大值达到980.6 W/m2。13:04:07时太阳能空气集热器的传热工质空气的温度达到了最大值87.6℃,此时环境温度为21.2℃,辐照度为898.4 W/m2。

二、集热器时间常数测定

集热器时间常数T c定义为:在太阳辐照度从一开始有阶跃式增加后,集热器出口温度上升到从(te--ta)o上升至(te--ta)2总增量的63.2%时所用的时间。试验方法:在太阳能集热器上方10 cm处,用遮阳罩板遮挡住太阳能集热器采光面上的太阳辐射,并使集热器的工质进口温度近似等于环境空气温度。当达到稳态时,移去遮阳罩板并继续测量直到再出现稳态。当工质出口温度的变化小于每分钟0.1℃时,即可认为达到稳态。测量参数:集热器工质进口温度ti;集热器工质出口温度te;环境空气温度ta。试验结果,作出(te--ta)随时间的变化曲线图3.23,并给出平板型太阳能集热器的时间常数T C。时问常数计算,给出两稳态间过渡过程中集热器工质出口温度与环境空气温度之差(te--ta)随时间的变化曲线。从初始稳态(te--ta)o画起直到在更高温度下的第二次稳态(te--ta)2。计算得此太阳能集热器的时问常数为720s。

三、集热器入射角修正系数测定

对平板集热器进行四种试验条件的方位调节,这四种调节便试验入射角与亘援日射的角度分别约为O'C、30"(2、45"C、50"C、60"C。直接日射入射角用日晷测量。每个试验周期内,应使集热器方位保持在该入射角的±2.5。范围之内。数据应在一天内采集完毕。对于每个数据点,传热工质的进1:1温度应接近环境空气温度(两者差值应在±1。以内)。

四、集热器组合方式试验

由于太阳能能源密度小,分布分散的特征,太阳能的利用势必存在占地面积大的特点,单个集热器对工质加温的能力有限,显然不能满足生产需求,所以生产中将集热器阵列排列使用。并联可加大空气流量,串联可以逐层提升空气温度。把太阳能集热器进行串联,上一个集热器加温后的工质再接入下一个集热器的进口,对工质进行连续加温,能够提高工质的温度,但同时集热器有一定的热损失,所以将集热器串联起来总体效率会相应地受到影响,试验做出串联效率曲线,以对串联数量的取用作参考。分别测量相同条件下,串联不同个数集热器的总体效率,分析其变化规律,为更有效地使用集热器提供理论依据。