典型地区太阳能供暖系统集热量与集热效率分析

典型地区太阳能供暖系统集热量与集热效率分析本文通过搜集拉萨、银川、北京以及武汉四个地区的气象资料，计算并分析了有效集热量与有效供热量、逐日集热效率。结果说明：在供暖期内，武汉、北京、银川和拉萨地区的有效集热量和有效供热量依次上升；在同一地区，真空管的有效集热量、有效供热量、平均集热效率和太阳能综合供热效率都较平板高；拉萨地区的集热效率最好，其次是银川，最差的是武汉，集热效率受气候条件的影响。：太阳能供暖；集热效率；辐照量；集热量引言应用到供热采暖等方面有很大的社会意义[1-3]。然而太阳能供暖系统相对于常规运行不能到达预期效果，导致经济和环保效益的偏差。对太阳能供暖系统集热量、集热效率、保证率等集热性能进展分析争论，有利于系统的性价比到达最优。国内外很多学者对此都有过争论，司鹏飞等[4]分析了有效集热量与有效太阳辐照度指标，并与传统日平均集热量进展了比照分析；郑翰杰等[5]通过试验得出真空热管式集热器储水温度对集热效率有很大响；周志华等[6]TRNSYS[7出了有效太阳集热的概念，并排解了不能转化为有效能量的无效太阳辐射。据此建立了优化数学模型，并用于确定拉萨供暖季安装的太阳能集热器的最正确倾斜角和方位。王丙林等[8]能供暖系统的经济性和环保性进展了评价。依据。争论方法地区的选取依据我国太阳辐照量的大小，把太阳能资源划分成了四个区，即资源极丰富区〔Ⅰ〕、资源丰富区〔Ⅱ〕、资源较丰富区〔Ⅲ〕和资源一般区〔Ⅳ〕[9]文在这四个资源区中各选取一个有代表性的城市，依次选取了拉萨、银川、北京和武汉四个地区，这四个地区具有肯定的参考价值。气候数据的猎取通过《中国建筑热环境分析专用气象数据集》[10]，猎取了拉萨、银川、北射、逐时干球温度等。效率方程平板：真空管：射辐照度，。集热器安装倾角及方位集热器的安装倾角为当地纬度，安装方位为正南。计算原理(1)时角E，1当地太阳时角计算公式：h；、分别为当地的经度和地区标准时间位置的经度。(2)赤纬角赤纬角的计算公式为：高度角高度角用下式计算：式中:为当地纬度；为赤纬角；为太阳时角。方位角：当上式大于1时，用下式计算：设计太阳能供热采暖系统需要计算投射在集热器采光面上的太阳能辐照度量值，而气象资料给出的是水平面的太阳辐照量，所以在设计时需要把水平面上的直射辐射辐照度、散射辐射辐照度和地面反射辐照度，即：S0.2。由此可得供暖期的有效得热量：式中：为供暖季的有效集热量，kWh；起始时刻和终止时刻。集热效率设计值为：〔直射辐射辐照度的时段总和〕。日有效集热量归一化：HDD18HDD18的大小，假设，日有效供热量归一化取日有效集热量归一化的值，反之则取HDD18归一化的值。2.计算数据分析供暖期日均辐照量与平均室外温度1以及供暖期总辐照量占全年辐照量的份额。由图中可以看出，拉萨、银川、北京和武汉的单位采光面积的全年总辐照量和供暖期总辐照量有较大差异。全年总辐照量和供暖期总辐照量最好的是拉萨，分别是2305.3kWh.m2和924.9m1183kWh.m2110.5kWh.m2；拉萨供暖期总辐照量占全年409%。2.264.17、5.16.8kWh.m2暖期平均室外温度最低的是银川，其次是北京，最高的是武汉。12供暖期有效集热量与有效供热量太阳能综合供热效率都较平板高。1典型地区供暖期有效集热量与有效供热量典典QukWh/m2%%型kWh/m2地区平真平真平真平真板空板空板空板空拉4657543552476050 62萨5.9.12.9.6银3343625367355046 60川4.5.87.8.3北2128816234324640 57京1.98.32.4.6武武3554.3249.294532 49汉.12.13注：Q—供暖期有效集热量；—供暖期有效供热量；—供暖期平均集热效率；u—供暖期太阳能综合供热效率。集热效率以真空管为例，计算供暖期逐日集热效率，如图3所示。由图中可以看出，拉萨地区的逐日集热效率维持在0.6~0.65之间，从整个供暖期来看，集热效率0.40.6010.5560；武汉地区供暖期的逐日集热效率有较大波动，供暖期内集热效率有较多天低于0.3且有10天集热效率为0。效率值很低甚至为0的缘由是当遇到阴天或雨雪天时，太0。41216122510总辐照量以及逐日集热效率的变化规律。由图中可以看出，集热器的日有效集热逐日集热效率由日总辐照量和逐日集热效率打算，变化趋势根本与日总辐照量和104500kWh/m2，最高日5596.3kWh/m2500kWh/m2，最高日有效3233.4kWh/m20.5，0.6。ab银川ac北京d34有效集热量、总辐照量1.结论1.上升。2.合供热效率都较平板高。3.件的影响。参考文献[J].术,2023,37(003):134-135.[J].2023,46(011):966-970.[J].术,2023,36(1):169-171.度[J].2023,050(002):22-28.响争论[J].建筑节能,2023(6).[J].2023,047(005):45-50.LvY,SiP,YanJ.DeterminationofOptimumTiltAngleandOrientationforSolarCollectorsBasedonEf