太阳能利用技术实验

1、实验一 太阳能辐射实验一、 实验目的1. 掌握太阳总辐射、散射辐射、直接辐射、反射辐射的概念；2. 掌握会用辐射表测量太阳的各种辐射值；3. 掌握太阳能瞬时辐射量、累计辐射量的概念；4. 掌握热量和功率的单位换算。5通过实验，能够更好的了解太阳光谱。二、实验器材1.tbq-2总辐射表，测量光谱范围280nm3000nm；2.tbq-4-5，五台辐射表，测量光谱范围分别为：280nm3000nm；400nm3000nm；500nm3000nm；600nm3000nm；700nm3000nm；3.总辐射表tbl-1测量光谱范围3500nm50000nm。三、实验内容在晴天，太阳能辐射到地面上时，太

2、阳能辐射强度可以用辐射表测量得出。测量不同范围波长的辐射表可以用不同光谱波段的辐射表测量得出。辐射表是通过一个滤光片，把某些光谱的光过滤掉，测量出的就是特定波长的光谱。通过测量第1路第10路的太阳能辐射瞬时值，并通过测量过程中所用时间，得出第1路第10路太阳能辐射太阳能辐射的累计量。最后求出总累积量。各路太阳能辐射表所测范围：第1路280nm3000nm第2路400nm3000nm第3路500nm3000nm第4路600nm3000nm第5路700nm3000nm第6路总辐射表（可参考第1路）第7路测太阳能反射辐射的辐射表第8路测太阳能净辐射的辐射表第9路测太阳能直接辐射的辐射表第10路测太阳

3、能散射辐射的辐射表四、实验步骤1.在电脑上，各路辐射每循环一个周期，自动记录一次数据。测试数据时，每循环5个周期，需要记录一次数据；2.把记录的数据填写到相应的表格中。表格如下:辐射表瞬时值（w/m2）瞬时最大值及对应时间总累计值（mj/m2）日照时间（录数据时间-实验开始时的时间）第1路第2路第3路第4路第5路第6路第7路第8路第9路第10路五、实验数据记录及处理1.记录10次数据，并将得出的数据转换为热量（mj/m2的单位）；2.根据实验所得数据，画出第1路、第7路、第8路、第9路、第10路的瞬时值与时间的坐标曲线；3.根据实验所得数据，画出第1路、第7路、第8路、第9路、第10路的太阳能

4、累计辐射量与时间的坐标曲线；4.结合总辐射量数据，得出太阳光谱紫外光-紫光光谱（280nm400nm）、蓝绿光光谱（400nm500nm）、黄光光谱（500nm600nm）及红光光谱（600nm700nm）的太阳能辐射的瞬时值和累计值。六、实验结论和分析1.验证太阳光谱在280nm3000nm波段的能量分布是否符合书本上的结论；2.验证净辐射的值是否为直接辐射-反射辐射。3.验证由实验数据得出的其他结论。实验二 太阳能热水系统热性能测试实验一、 实验目的1. 掌握家用太阳能热水器的工作原理；2. 掌握用集热器的采光面积（集热器真空管实际采光面积或集热板的面积两种）计算单位轮廓采光面积的辐射量h

5、；3. 掌握如何计算集热器的效率g；4. 通过集热器效率的计算，能够得出集热器瞬时效率曲线。二、实验器材zdf-sw太阳能集热器热性能实验系统三、实验内容1.在晴天，太阳能热水器的集热板会吸收太阳光，通过计算实验结束时与实验开始时的太阳能辐射量的读数，可以求出实验期间真空管集热板采光面积的辐射量h。2.在实验期间，对热水器的蓄水箱不断的放水，得出不同的时间段太阳能热水器蓄水箱里的水温，水温是由蓄水箱和进出水管道的温度传感器测量得到。3.经过五次实验，得出实验数据，如下表：实验时间（5次）出水温度进水温度水箱温度环境温度风速太阳辐射度4.通过实验测得的热水器热性能参数，计算出系统的的热量与太阳辐

6、射量之间的关系。5.通过计算集热器的热效率，得出集热器的瞬时效率曲线。将集热器效率方程在直角坐标系中以图形表示，得到的曲线为集热器的效率曲线，或称集热器瞬时效率曲线。四、实验步骤：1.遮挡太阳能热水器的真空管集热器，打开热水器的进出水管道，测出进水温度、出水温度、水箱温度等，并记录实验开始时的时间。实验开始时蓄水箱水满，约为100l。把相关数据填入表中；2.打开真空管集热器的遮挡，记录时间，打开蓄水箱的出水管道，放水5l,得出该时间段内蓄水箱的水温。每隔20min放一次水，记录一次相关数据，出水温度默认为第一次测量的温度。把数据填入表中；3.实验循环测试5次（测量出水口水温时，放水的时间间隔和

7、实验的循环次数依太阳辐射强度而得），记录相关数据，填入下表：实验时间（5次）出水温度进水温度水箱温度环境温度风速太阳辐射度5. 通过公式，计算出不同时间段内热水器的系统得热量： q=（c2-c1）vc其中q为系统的热量，c2为出水温度，c1为进水温度，v为蓄水箱体积，实验开始时的体积为100l，c（4187j/(kg.k)）为水的比热容，为相对应温度（出水口温度）的热水密度，单位是kg/l。c和的值自己查阅资料找。6. 测量集热器的集热面积ag（集热器的长乘宽），根据不同时段太阳辐照度的实验数据，换算为该集热面积下太阳能的辐射量,并换算为mj的单位。画出下列坐标曲线：太阳能辐射量(mj)系统的热量q（mj）7. 求出集热器效率=q/ag.g,其中ag为集热器的面积，g为测量得到的太阳能辐射量；8. 根据实验数据得出归一化温差，tm=ti-ta/g（m2.k）/w）,以集热器平均温度为参考的归一化温差，其中ti为进水口温度（oc），ta为环境温度，通过