太阳集热器

第二章太阳集热器2.1概述和定义2.2传热学基础2.3太阳集热器的分类2.4平板型太阳集热器2.5真空管太阳集热器2.6两者的对比和发展趋势太阳辐射的能流密度低,在利用太阳能时为了获得足够的能量,或者为了提高温度,必须采用一定的技术和装置(集热器),对太阳能进行采集。2.1概述和定义其中包含两个过程:a)吸收(收集)太阳能b)传递热量太阳热水器的好坏主要取决于集热器的优劣太阳能集热器是把太阳辐射能转换成热能的设备,是吸收太阳辐射,转变为热能,并将它传给工作介质(流体)的一种特殊换热装置。不是直接面向消费者的终端产品但是太阳能热利用中的关键设备。太阳能集热器工作原理图2.2太阳能热利用中的传热学基础热量传递的基本方式热传导对流辐射物体的部分热能转换为电磁波——辐射能向外发射,当碰到其他物体时,部分地被吸收而转换为热能任何物体温度高于绝对零度,总有辐射热所有物体也吸收辐射能真空中也可以传播2.2太阳能热利用中的传热学基础辐射热包含的波长范围0.3~50µm0.30.40.750紫外波段可见光波段红外波段辐射热的绝大部分不同温度物体辐射热的波段不同太阳:6000K的黑体,0.3~2um(波长)紫外:8%可见光:44%红外:48%吸热体:400K,2~30um(波长)辐射公式:辐射功率发射率常数表面积温度2.2太阳能热利用中的传热学基础1.发射率物体发射的辐射功率与同温度下黑体发射的辐射功率之比反映了物体向外辐射热量的能力2.吸收比照射到物体上面的辐射能被物体吸收的比率反映了物体吸收辐射热的能力吸收+反射+透射=12.3太阳集热器的分类1.按集热器的传热工质2.按工作温度范围3.按是否跟踪太阳能4.按是否真空5.按太阳辐射是否改变方向