文档介绍：第29卷第4期200￥,.,200￥圆柱阵列式太阳能空气集热器性能研究——应用于溶液除湿空调系统再生彭冬根1,张小松1,董华2,吕坤3(,南京210096;,青岛266033;,上海200092)摘要:提出将太阳能空气集热器加热的空气用于除湿冷却空调系统再生的想法,并为了提高集热效率,设计了一种圆柱阵列式空气集热器。通过实验数据分析,,并整理出最高热效率随无量纲柱距(s/d)和无量纲柱高(h/d)变化的关联式。。对比实验结果,运用CFD软件模拟圆柱阵列集热器内的流场、温度场,从而突破实验研究的局限。通过对模拟数据分析,。关键词:太阳能空气集热器;圆柱阵列;再生;集热效率中图分类号::A0引言器用于溶液除湿冷却空调系统的再生,并为了加强集热器的传热能力,在集热板上加圆柱肋构成一种目前国内外研究的一种新型制冷系统——溶液除湿冷却空调系统[1“],由于其具有节能、环保等优势,越来越受到研究者们的关注,并且正在向产业化发展。该系统的节能性表现在其可通过利用低品位能源进行溶液的再生,而太阳能正是一种清洁、可再新型太阳能空气集热器——圆柱阵列太阳能空气集热器。运用实验和模拟相结合的方法对该集热器的集热效率和传热性能进行研究。1实验流程实验系统由除湿器、再生器、蒸发冷却器、储液生的低品位能源。上世纪40年代,ⅨG和TelkesM教授分别在科罗拉多州和马萨诸塞州开展了利用太阳能空气加热系统对建筑物供暖的研究[51;近年来,国外有学者将太阳能空气集热器用于食品干燥和除湿冷却空调装置[6’7],国内有学者对太阳能空气集热’器的性能和流动进行了实验和模拟方面的研究LsJ。在前人研究的基础上,笔者提出将太阳能空气集热槽、风机、溶液泵、换热器等组成,如图1所示。系统中可采用的液体除湿剂很多(如GAGl2、三甘醇、HBr、Licl等金属卤盐的水溶液)。系统采用太阳集热器加热的空气和其他低品位热源对系统溶液进行再生,充分体现了溶液除湿冷却空调节能、环保的优势。:2006-10-26基金项目:国家自然科学基金();江苏省普通高校研究生科研创新计划(c)(07BJD952)通讯作者:彭冬根(19r75一)男,工程师、博士研究生,主要从事太阳能空调理论和应用研究。******@、集热板、保温层、外壳和支架组成。圆柱阵列太阳能空气集热器是在集热板上加圆柱肋,其结构如图2所示。其中玻璃盖板采用5mm厚的浮法玻璃,尺寸为1100mm×580mm,;集热板尺寸为490mm×990mm,采用lmm厚的不锈钢板,圆柱肋直径4mm,其结构如图3所示。集热器四周和背部均采用苯板保温,背部厚70mm,四周厚50mm;外壳采用lmin厚的镀锌钢板制作,外形尺寸为1100ram×600mm×140mm,表面做防锈处理刷白漆;集热器支架由IAO×4的角钢焊接而成,集热器支架与集热器外壳采用活动合页连接,从而可调节集热器的倾角。①玻璃盖板;②金属圆柱:③集热板:④保温层;⑤外壳;⑥空气静压箱;⑦进风管;⑧出风管;⑨支杆;⑩-finarrayssolaraircollectorabC山金属圆柱;;●OoooOoo一oooooooooooo—OooooOOOoooo—oooooooooooo—Ooo006oooOoO^OOOoOOOOooOO^-,为研究方便并使相关研究结果具有一定通用性,引进两个描述集热器内部结构的无量纲量:①无量纲柱距s/d;②无量纲柱高h/d。其中,s、h、d分别为圆柱的间距、柱高及直径,单位为nlnl。)热平衡方程Q。(徽)。=Q。+Qd(1)其中,Q。——单位时间内投入到集热器的太阳辐射能,w;(徽)。——;Q。,Qd——分别为单位时间内集热器的有效得热量和散热量,w。2)有效得热量Q。Q。=,,