太阳能第五组.pptxVIP

太阳能第五组(1)

-1.绪论12.2设计要求23.1.2兰州气象参数33.1.3集热器选型4表三53.2.3太阳集热器倾角63.3太阳集热器的面积73.4.2储热水箱的选择83.4.4储热水箱容积确定9

11.绪论

1.绪论随着全球能源需求的不断增长，传统的化石能源逐渐面临枯竭的威胁。同时，化石能源的燃烧也带来了严重的环境污染问题，如温室效应、空气污染等。因此，寻找清洁、可再生的替代能源成为了全球共同关注的焦点。太阳能作为一种清洁、可再生的能源，具有无限潜力和广泛应用价值。在热水供应领域，太阳能热水系统越来越受到人们的关注和认可太阳能热水系统是利用太阳能集热器采集太阳热量，在阳光的照射下使太阳的光能充分转化为热能，通过控制系统自动控制循环泵或电磁阀等功能部件将系统采集到的热量传输到大型储水保温水箱中，在匹配当量的电力、燃气、燃油等能源，把储水保温水箱中的水加热并成为比较稳定的定量能源设备该系统既可提供生产和生活用热水，又可作为其他太阳能利用形式的冷热源，是太阳热能应用发展中最具经济价值、技术最成熟且已商业化的一项应用产品

1.绪论1本文从系统运行方式的确定、集热器的选型、储水箱的设计、泵的选用、系统漏电保护及防冻保护设计、经济效益分析和系统结构图等各方面介绍了兰州交通大学二号教学楼太阳能热水系统的设计，从而为师生稳定提供一定温度、一定数量的热水，满足师生热水需要22课题研究32.1题目要求4兰州交通大学教学2号楼。现需要安装太阳能热水系统，以供师生45℃热水。为了节省成本，系统不需要辅助热源

22.2设计要求

2.2设计要求1.详细分析并合理设计集热器选型、安装方式和方位、集热器面积，水箱材料和容积、系统运行方式、经济效益分析等内容2.画出系统结构图3.设计报告排版规范3太阳能集热器热水系统设计3.1太阳能集热器选型3.1.1兰州地理参数兰州市位于陇西黄土高原的西部，介于北纬36.10°,东经103.72°

33.1.2兰州气象参数

3.1.2兰州气象参数兰州四季天气日均最高气温日均最低气温历史最高气温历史最低气温春季9℃-4℃27℃-17℃夏季26℃12℃36℃-4℃秋季28℃17℃38℃4℃冬季11℃-1℃30℃-15℃查资料得：兰州年均太阳能辐照量：5322.99MJ/(m2·a)表一兰州市四季天气由表可知，兰州全年平均气温6℃—19℃图一兰州市气温变化

43.1.3集热器选型

3.1.3集热器选型NEXT集热器类型选择因素

①当地的地理位置

②环境温度

③全年使用时间

④使用水温。年使用的，不需要承压运行的，除高寒地区外，可选用全玻璃真空管集热器；采用防冻措施可选择平板

(1)高寒地区全年使用的，可选择热管集热器

集热器的适用情形

①平板型集热器

产水量高、不爆管、可承压、耐高温、不结垢。使用期间维修维护费用特低(零维护)，特别是夏季高温季节，冷热水自由循环，无爆管现象，平板集板器是最实用于东北寒冷地区使用。保温性能不如真空管太阳能集热器，适合春夏秋三季使用

3.1.3集热器选型NEXT②真空管集热器

在-25℃条件下，仍可产生热水，可一年四季使用，冬季利用太阳能的效率最高，但存在炸管泄露问题

由于吸热体与玻璃管之间的夹层保持高真空度,可有效地抑制真空管内空气的传导和对流热损失;再由于选择性吸收涂层具有低的红外发射率,可明显地降低吸热板的辐射热损失。这些都使真空管集热器可以最大限度地利用太阳能,即使在高工作温度和低环境温度的条件下仍具有优良的热性能

③CPC热管式真空管集热器

CPC热管式真空管集热器是一种新型的太阳能集热装置。它由非跟踪聚焦型的复合抛物面聚光器cPC和热管式真空管(接收器)组成。CPC是一种非成像低聚焦的聚光器。它根据边缘光线原理设计，可将给定接收角范围内的入射光线按理想聚光比收集到接收器上。热管式真空管将光能转化为热能，再由介质带走

CPC热管式真空管集热器同时运用了真空技术和热管技术，具有热损失少、热容量小、热二极管特性,宽工作范围等优点，是一种性能良好的中温集热器

3.1.3集热器选型可在-50℃条件下使用，但热管冷凝端(加热端)表面积仅是真空管的百分之一，易结水垢，换热效果不如真空管，且使用效果直接受到热管本身质量和寿命的影响，部分热管出现质量下降和衰减问题不易被发现，且成本高2)对太阳能集热器的要求①集热器在70℃-80℃的工作期间具有较高的热效率，以达到充分利用太阳能源的效果②集热器能够承压运行，以确保系统工作可靠③集热器能够水平放置，以方便楼面太阳能布局和整体美观协调等④太阳能系统后期使用管理的方便性⑤系统运行的可靠性1)集热器选型要素

3.1.3集热器选型表二5)集热器选型情况①

5表三

表三②表四综上可知，兰州市安宁区位于北纬3