实用型油汀太阳能加热器设计论文

下载后可任意编辑 有用型油汀太阳能加热器设计 摘要有用型油汀太阳能加热器是将原有的太阳能热水器的以水作为导热介质改为以油作为导热介质，并根据导热油的特性进一步改进完善而设计成的一种更高效，更环保，更安全，适用范围更广的太阳能利用设备。以油做导热介质有加热速度快，保温效果好，温度上限高（100c以上），低温无冻裂，器件使用寿命长，可作为独立热源使用等优点。本方案通过双层管道，减凝颗粒，粘性检测过滤器，胀缩缓冲箱，光电池循环加速装置，中置水箱换热器和金属离热活散热片的设计解决了导热油的粘性大，流通不畅，热胀冷缩幅度大，热交换困难的问题。方案又通过格栅式聚光器和光栅吸光保护装置进一步提高了太阳能的光热利用效率，脆弱部件的保护性。 关键词导热油 陶瓷小球 向阳控制 太阳能 黑体 Abstract the practical oil heater solar heater is solar water heater of the original water as heat transfer medium was changed to oil as the heat conducting medium, and in accordance with the characteristics of heat transfer oil further improvement and design into a more efficient, more environmentally friendly, more safety, solar energy utilization device is applicable to a wider range of. With oil as heat conducting medium has fast heating speed, good insulation effect, the temperature limit high above 100 C, low temperature without cracking, long service life of parts, can be used as an independent source using etc.. This scheme through the double pipe, reducing condensate particles, viscosity detection filter, swelling-shrinkage buffer box, circular accelerator cell, middle water tank heat exchanger and metal from hot work heat sink design solves the heat conduction oil viscosity, poor circulation, thermal expansion and contraction amplitude, heat exchange problem. And through the grille type condenser and grating light absorption protective device further improves the utilization efficiency of solar energy photothermal, protective fragile parts. Keywords heat conduction oil ceramic pellet exposed to the sun control solar blackbody 一、引言 随着生活水平的提高及环保意识的逐渐增强, 清洁无污染的太阳能得到了越来越广泛的应用目前流行的全玻璃真空管家用太阳能热水器就是很好的例子, 其工作原理是利用全玻璃真空管的高吸热性吸收太阳能, 加热冷水, 用来满足人们的需要但全玻璃真空管家用太阳能热水器由于其结构及材质的原因, 存在明显的不足, 使它的应用具有一定的局限性。现在，通过导热油间接供热成为一种可能，由于太阳能需要完全依靠太阳能来提供热量，因此，阴天条件下，如何持续供热就成了必须考虑的环节，利用导热油的储能作用，较好地解决了目前太阳能热水器遇到的各个方面的问题。 二、玻璃真空集热管的工作原理及缺点 如图1所示, 玻璃真空集热管由内、外两层玻璃套合密封而成, 两层玻璃管图1 玻璃真空管结构图 之间抽真空其外层玻璃透明, 内层玻璃管外壁镀上一层黑色吸热薄膜, 管内充满水当太阳光透过外层的透明玻璃管照射到内管的外壁, 壁上的吸热薄膜吸收太阳光能量, 使内层玻璃管外壁升温, 与周围介质形成温差根据热传导原理,高温物体将向低温物体传输能量, 由于两层玻璃管间为真空, 无导热介质, 因此热量无法以热传导的方式向外扩散, 只有少部分的热量以热辐射的形式向外传递, 大部分热量在温差推动力的作用下以热传导方式通过内管玻璃传递到内管中的水, 将内管中的水加热内管中的热水再以热传导和热对流的方式将热量传递到水箱的冷水, 使其升温以供利用。 根据传热学的知识, 太阳的温度很高, 其发射的辐射能量中较短波长（波长小于2m）的部分占98左右, 而普通的玻璃管具有使2m以下波长的辐射呈现较高透射率的性质, 即98以上的短波辐射能能够进人管内, 并被内管外壁上的吸热薄膜吸收, 使其升温至180℃左右同时, 约180℃的玻璃内管温度将产生波长在3m以上的热辐射, 而玻璃却对3m以上波长的热辐射呈现出较低的透射率（小于2）这样, 进人玻璃管内的热能不易失散, 就产生了所谓的温室效应。 虽然玻璃真空集热管有上述优点, 但仍存在以下缺点（1）内管的导热介质为水, 而水的导热性能差, 使得热量不易以热传导的方式很快传输到冷水箱；（2）真空管为细长管, 管内的水很难实现对流, 因此也不能以顺畅的对流方式将管内的热水输送到冷水箱；（3）由于管内热水不能将热能及时传送到水箱,管内水温升高过快, 使得管内水温与内管外壁的温差减小, 从而一方面对管内水的传热量减小, 另一方面对管外的热辐射量增加, 这两种效应的共同作用将玻璃真空太阳能集热管的热效率随着光照时间的延长而降低。 以上是从传热性能对玻璃真空集热管的优缺点进行的简单分析, 除此之外, 玻璃真空集热管还有以下几点明显不足。 （1）易破损。真空集热管的材料为玻璃, 而它的工作环境又必须在露天状态, 所以当出现意外时, 就有可能损坏管子而且整个热水器若有一根管子损坏时, 则水箱中的水将全部从破损管插孔处流出, 致使太阳能热水器无法工作。 （2）水质差。常用的玻璃真空管一般内径为或科, 长度为或, 是典型的细长管, 且下端封口所以管内底部的水难以流动, 呈长期积存状态, 一段时间后, 管内水质变坏水有异味, 并将影响到整个水箱的水质, 使热水的使用范围受到一定的限制。 （3）管内热水不能很好利用。受