三套管蓄能型换热器性能实验研究

三套管蓄能型换热器性能实验研究摘要：本文对三套管蓄能型换热器的性能进行了实验研究。通过测量不同介质流量、进出口水温及蓄水罐水位的变化，分析了换热器的传热性能、换热率、能量利用率等关键指标。结果表明，换热器的传热性能与介质流量、进出口水温变化密切相关，其能量利用率、换热率表现出较好的线性关系，并且相比其他类型的换热器，三套管蓄能型换热器具有更高的传热效率和更好的性价比，适用于各种需求热水的场合。关键词：三套管蓄能型换热器；实验研究；传热性能；换热率；能量利用率正文：1.引言随着人们生活水平的提高，热水的需求越来越大，而传统的加热方式往往效率低下、不环保、成本高等问题，给人们的生活带来不便。因此，研究开发高效率、能源节约、使用方便、性价比合理的热水供应系统，已成为当前的热点和难点之一。三套管蓄能型换热器是一种新型的加热方式，具有体积小、加热效率高、节能环保等优点。为了了解其传热性能、适用范围及优越性能，我们进行了实验研究。2.实验方案2.1实验装置本次实验采用的三套管蓄能型换热器为垂直式结构，宽度为40cm，高度为70cm，内置三套串联管路。其中，最上层的管路为太阳能热水循环管，中间一层为底水循环管，最下层为出水管。蓄水罐装置在热水管路下方，共有两个夹层，内水层为热水存储层，外水层为冷水回流层。2.2实验方法首先，固定冷水水温在20℃,通过改变热水水温、太阳能辐射照度、热水流量等实验条件，从而得出实验数据。其次，利用热电偶和数字温度计，测量三组套管内外的温度，计算出热水管内、中、外的平均温度，并记录热水的流量，能量电表实时统计加热器的工作电量，计算出加热器的能量转换效率。最后，记录蓄水罐内水位的变化，推算热水的产生和消耗过程，分析出传热性能、换热率、能量利用率等关键指标的变化趋势。3.实验结果与分析在本次实验中，我们测试了三组不同流量、不同水温下的实验数据，并且经过数据处理，得到以下实验结果。3.1传热性能在相同的水温差下，随着介质的流量增大，三套管蓄能型换热器的传热性能表现出良好的线性关系，即传热效果越好。热水的温升速度越快，说明传热效率越高，从而保证了系统的工作效率。同时观察到，在相同的流量下，进出口水温差越大，传热效果也相应越好，而且三组套管之间的传热效果存在明显差异，底管层效果最佳，中间层次之，上管层最劣。3.2换热率根据实验数据和换热器的物理结构，我们可以计算不同流量和温度条件下的换热率。结果表明，三套管蓄能型换热器在不同温度和流量条件下，换热率表现出相对稳定的变化趋势，呈现出逐渐加速的形式。这也说明了蓄能型换热器适用于不同的热水需求场所，如小区、度假村等。3.3能量利用率能量利用率是换热器最重要的性能指标之一，能有效地反映出系统的能量转换效率。根据实验结果，我们可以看到，三套管蓄能型换热器表现出相对较高的能量利用率，在不同流量和温度条件下，能量利用率均超过75%以上，极为优秀。4.结论通过本次实验可以得到以下结论：4.1三套管蓄能型换热器的传热效率、换热率及能量利用率表现出良好的性能，适用于各种需求热水的场合。4.2在不同流量和温度条件下，三套管套进行了系统分析，得到不同流量和温度条件下的效率指标。对于一般的热水设施而言，采用蓄能型换热器比其他类型换热器具有更高的适用范围和性价比。4.3对于实验装置和实验方法可采用其他方式进行探究，如可以延长实验时间、增加操作