龟壳形全玻璃真空太阳集热器的设计与研究

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作者 刘圣勇 杨世关 +4 位作者 李刚 杨群发 张全国 沙永玲 高林朝 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期82-85,共4页

阐述了一种新型全玻璃真空太阳集热器的设计依据及设计计算 ,采用求极值的数学方法得出了该太阳集热器的合理尺寸与形状 ,并研制出这种太阳集热器。采用 DB41/0 16 - 1998标准对其检测结果 ,该太阳集热器具有热效率高、稳定性好、成本... 阐述了一种新型全玻璃真空太阳集热器的设计依据及设计计算 ,采用求极值的数学方法得出了该太阳集热器的合理尺寸与形状 ,并研制出这种太阳集热器。采用 DB41/0 16 - 1998标准对其检测结果 ,该太阳集热器具有热效率高、稳定性好、成本低、寿命长等特点 。 展开更多

关键词 龟壳形 全玻璃真空太阳集热器 设计 形状

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全玻璃真空太阳集热管关键技术参数研究进展

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作者 丁祥 高文峰 +1 位作者 张有刚 李琼 《真空科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期101-109,共9页

全玻璃真空太阳集热管是太阳能热利用系统的重要组成部分,其性能参数的优劣直接影响到太阳能热利用系统的热性能、耐久可靠性和节能效果。文章从真空管基本结构和工作原理的介绍出发,对影响真空管性能的光学性能、热性能等关键技术参数... 全玻璃真空太阳集热管是太阳能热利用系统的重要组成部分,其性能参数的优劣直接影响到太阳能热利用系统的热性能、耐久可靠性和节能效果。文章从真空管基本结构和工作原理的介绍出发,对影响真空管性能的光学性能、热性能等关键技术参数及玻璃管材料、真空性能等其他技术要求的研究进展做了详细分析,并在长期从事科研和检测工作的基础上,给出了提升真空管的产品性能可从玻璃管生产优化、新涂层开发、真空性能加强、技术创新、先进设备开发、标准修订等方面的建议。 展开更多

关键词 全玻璃真空太阳集热管 太阳选择性吸收涂层 光学性能 热性能

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全玻璃真空管太阳能集热器对流换热试验与模拟 被引量：8

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作者 张涛 韩吉田 +1 位作者 田瑞 于泽庭 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期206-212,共7页

以可再生能源总能系统为研究背景,通过搭建太阳能辅助燃料电池试验平台,逐步完成不同涂层材料、内置导流板太阳能集热器自然对流试验研究;在试验验证基础上,分别建立太阳能集热器自然对流和强迫对流三维数学模型,应用场协同和火积理论... 以可再生能源总能系统为研究背景,通过搭建太阳能辅助燃料电池试验平台,逐步完成不同涂层材料、内置导流板太阳能集热器自然对流试验研究;在试验验证基础上,分别建立太阳能集热器自然对流和强迫对流三维数学模型,应用场协同和火积理论分析流动和传热数据。自然对流研究表明,吸收率在0.95～1.0、发射率在0.06～0.16时,随吸收率升高,发射率降低,热效率升高1.71%,火积增量逐渐增大;加装导流板后,真空管内部混流消失,底部流动得到强化,实验热效率提高2.17%;确定全玻璃真空管热水器导流板合理板厚为2 mm,合理板长为距离真空管底部60～100 mm,合理位置为中心线以上16～20 mm;强迫对流研究表明,横双排集热器雷诺和努赛尔数、火积增量均高于竖单排集热器,火积耗散低于竖单排集热器。确定太阳能辅助燃料电池集热场在中低温条件下,自然对流采用内置导流板集热器,强迫对流采用横双排集热器。 展开更多

关键词 太阳能 热水器 传热 太阳能辅助燃料电池 全玻璃真空管太阳能集热器 场协同 火积耗散

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两种全玻璃真空管型太阳集热器集热系统动态特性比较 被引量：6

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作者 高岩 蔺新星 +3 位作者 张昕宇 张广宇 王鸣霄 刘然 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1461-1467,共7页

利用实验研究全玻璃真空管型集热器热模型的结果表明,全玻璃真空管内的容水热容对太阳能热水系统动态特性的影响不容忽略,应在模拟采用的方程中包含热容项。冬季采暖工况下比较全玻璃管及U型管式全玻璃真空管型集热器组成的太阳能热水... 利用实验研究全玻璃真空管型集热器热模型的结果表明,全玻璃真空管内的容水热容对太阳能热水系统动态特性的影响不容忽略,应在模拟采用的方程中包含热容项。冬季采暖工况下比较全玻璃管及U型管式全玻璃真空管型集热器组成的太阳能热水系统的热性能:集热器的出水温度、水泵的运行、有效集热量等,结果显示,在不考虑热容影响情况下,全玻璃管集热器系统的集热量、热效率稍大于U型管式系统。但考虑实际存在的管内容水热容的影响后,U型管式全玻璃真空管型集热器系统却明显大于全玻璃管真空管型集热器系统。通过不同气候条件下的4个典型地区的模拟结果显示,2种集热器集热系统,U型管式全玻璃真空管型集热系统有相对较高的集热效率。对于容水量差距较大的集热器,完全依靠集热器截距效率、热损失系数难以完全评判太阳能集热系统的有效集热能力。 展开更多

关键词 全玻璃真空管型集热器 U型管式全玻璃真空管型集热器 太阳能集热系统 动态特性

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全玻璃真空管太阳空气集热器 被引量：7

5

作者 王佩明 王志峰 费良斌 《可再生能源》 CAS 北大核心 2004年第4期28-29,共2页

简要介绍了全玻璃真空管太阳空气集热器结构、工作原理和对其进行测试的结果,在空气流量为60m3/h和90m3/h时,瞬时效率曲线分别为η=0.73-5.54(Tm-Ta)/I和η=0.78-5.45(Tm-Ta)/I。实验结果表明内插管式全玻璃真空管太阳空气集热器具有较... 简要介绍了全玻璃真空管太阳空气集热器结构、工作原理和对其进行测试的结果,在空气流量为60m3/h和90m3/h时,瞬时效率曲线分别为η=0.73-5.54(Tm-Ta)/I和η=0.78-5.45(Tm-Ta)/I。实验结果表明内插管式全玻璃真空管太阳空气集热器具有较好的集热性能。 展开更多

关键词 全玻璃真空管 空气集热器 太阳能

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蘑菇形全玻璃真空太阳能集热器的研制 被引量：1

6

作者 袁超 刘稳廷 +1 位作者 刘圣勇 徐峰 《河南农业大学学报》 CAS CSCD 2002年第4期380-383,共4页

采用求极值的数学方法设计了一种新型高效蘑菇形太阳能集热器,并研制出这种太阳能集热器.检测结果表明,该太阳能集热器具有热效率高、稳定性好、成本低、寿命长等特点.

关键词 蘑菇形 全玻璃真空太阳能集热器 研制技术

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全玻璃真空管太阳能空气集热器热性能试验方法研究 被引量：21

7

作者 王志峰 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期141-147,共7页

全玻璃真空管空气集热器是一种热损较小的太阳能空气加热装置。该文对该类集热器热性能评价方法进行了研究 ,并对集热器的时间常数、热延迟常数、角系数修正因子及瞬时热效率的实验方法进行了初步的实验研究。研究表明 ,用热延迟常数比... 全玻璃真空管空气集热器是一种热损较小的太阳能空气加热装置。该文对该类集热器热性能评价方法进行了研究 ,并对集热器的时间常数、热延迟常数、角系数修正因子及瞬时热效率的实验方法进行了初步的实验研究。研究表明 ,用热延迟常数比时间常数能更好地反映真空管集热器的热性能 ,真空管集热器的角系数修正因子在垂直入射时最小。 展开更多

关键词 热性能 全玻璃真空管 太阳能空气集热器 试验

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全玻璃真空管太阳集热器尾架和框架的改进

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作者 徐秉业 沈新普 +1 位作者 殷志强 邱纯一 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期330-334,共5页

讨论了原有全玻璃真空管太阳集热器尾架和框架的不足，对新设计尾架和框架的刚度及强度进行了分析，并作了加载试验，表明它能承受０．４５ Ｍ Ｐａ

关键词 玻璃真空管 太阳集热器 力学分析 尾架 框架

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椭圆形全玻璃真空管太阳能集热器非稳态数值模拟 被引量：1

9

作者 张昌宓 陶汉中 +1 位作者 李同 蒋川 《热力发电》 CAS 北大核心 2017年第11期19-24,43,共7页

采用数值模拟的方法研究了三维非稳态椭圆形截面全玻璃真空管太阳能集热管内工质的流动特征和传热性能。通过分析努塞尔数Nu、管内流体自然对流瑞利数Ra、流体涡量?、流体轴向速度u、集热器的平均热效率η5个参数,比较截面短长轴比?分别... 采用数值模拟的方法研究了三维非稳态椭圆形截面全玻璃真空管太阳能集热管内工质的流动特征和传热性能。通过分析努塞尔数Nu、管内流体自然对流瑞利数Ra、流体涡量?、流体轴向速度u、集热器的平均热效率η5个参数,比较截面短长轴比?分别为0.6、0.9、1.0的3种椭圆形截面全玻璃真空管太阳能集热器集热管内工质的三维非稳态流动特征和传热性能。结果表明:η、Nu、Ra随着短长轴比的增加而增加,短长轴比为1.0的圆形截面集热管比短长轴比为0.6的椭圆形截面集热管η、Nu、Ra高,因此圆形截面集热管传热性能和流动性能最好;集热管内存在涡旋,管箱连接处的涡旋强度最大,到集热管底部的涡旋强度越来越小,椭圆管内的涡旋强度大于圆管;集热管内的轴向速度呈余弦函数分布。 展开更多

关键词 太阳能集热器 椭圆管 全玻璃真空管 辐射模型 自然对流 数值模拟 流动特性 传热性能

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全玻璃太阳能真空集热管流场和温度场的可视化研究 被引量：16

10

作者 钟建立 付丽霞 雷进波 《浙江大学学报（农业与生命科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期351-354,共4页

建立了全玻璃太阳能真空集热管流场和温度场的FLUENT计算模型,设置适当的边界条件后经计算,温度场与实验结果有非常好的拟合性.利用FLUENT的计算,可视化地揭示了太阳能真空集热管闷晒下的流场和温度场的变化规律,还计算了各部分的热损... 建立了全玻璃太阳能真空集热管流场和温度场的FLUENT计算模型,设置适当的边界条件后经计算,温度场与实验结果有非常好的拟合性.利用FLUENT的计算,可视化地揭示了太阳能真空集热管闷晒下的流场和温度场的变化规律,还计算了各部分的热损失流量. 展开更多

关键词 全玻璃太阳能真空集热管 流场 温度场 可视化 FLUENT

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窄缝高真空平面玻璃作为太阳能集热器盖板的实验研究 被引量：8

11

作者 郑宏飞 吴裕远 郑德修 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期270-273,共4页

窄缝高真空平面玻璃是一种带高真空夹层的平板玻璃 ,它是将两块普通平板玻璃之间的狭缝抽高真空而成。由于它具有良好的透光、隔热和隔音特性 ,因而有广阔的应用前景。通过对采用窄缝高真空平面玻璃作盖板的太阳能集热器的集热性能进行... 窄缝高真空平面玻璃是一种带高真空夹层的平板玻璃 ,它是将两块普通平板玻璃之间的狭缝抽高真空而成。由于它具有良好的透光、隔热和隔音特性 ,因而有广阔的应用前景。通过对采用窄缝高真空平面玻璃作盖板的太阳能集热器的集热性能进行实验测试 ,介绍了在空晒和有负载条件下集热板的温升速率与太阳辐照强度的关系 ,对真空平面玻璃两面温差及其保温性能也作了测试 。 展开更多

关键词 窄缝高真空平面玻璃 太阳能集热器 透明隔热 透明盖板

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灰尘对全玻璃真空太阳集热管热性能的影响 被引量：5

12

作者 李剑 张文基 +1 位作者 孙清 朴在林 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期228-231,共4页

全玻璃真空太阳集热管外部灰尘的累积会导致真空管集热性能不断降低,为了确定灰尘对全玻璃真空太阳集热管的影响,该文从累计太阳辐射与真空管连接水箱温差关系入手,首先对水平和倾斜45°安装的真空管各两根进行30d的闷晒,后对水平... 全玻璃真空太阳集热管外部灰尘的累积会导致真空管集热性能不断降低,为了确定灰尘对全玻璃真空太阳集热管的影响,该文从累计太阳辐射与真空管连接水箱温差关系入手,首先对水平和倾斜45°安装的真空管各两根进行30d的闷晒,后对水平、倾斜管其中各一根进行除尘处理,随后将真空管分别以30°,42°,45°和50°倾斜安装,经过30 d的闷晒后,不做任何处理。研究结果表明,在相同的累计辐射下,除尘管最终得热量几乎不变,而未除尘水平、倾斜管则分别下降了0.98×104 J和5.24×104 J,各占其总得热量的2.11%和10.25%,说明灰尘对倾斜真空管影响较水平真空管更为显著;30 d闷晒后,30°,42°,45°和50°倾斜安装真空管最终得热量分别下降了13.8×104,4.91×104,5.90×104和6.22×104 J,各占初次测量总得热量的29.83%,10.99%,12.75%和11.90%,经假设检验后可知灰尘对30°安装真空管影响最为显著,其次分别为50°,45°和42°真空管。 展开更多

关键词 全玻璃真空太阳集热管 灰尘 集热性能 安装倾角

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集热方式对全玻璃真空管太阳能热水器性能的影响 被引量：5

13

作者 李金平 叶何立 +2 位作者 邓聪聪 黄娟娟 王春龙 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期103-111,共9页

为对比分析自然循环竖排管、强制循环竖排管和强制循环横排管3种集热方式对全玻璃真空管太阳热水器有效集热量、平均有效集热效率和瞬时有效集热量等的影响,以3组30支Φ58×1800 mm的全玻璃真空管太阳热水器为研究对象,在兰州地区... 为对比分析自然循环竖排管、强制循环竖排管和强制循环横排管3种集热方式对全玻璃真空管太阳热水器有效集热量、平均有效集热效率和瞬时有效集热量等的影响,以3组30支Φ58×1800 mm的全玻璃真空管太阳热水器为研究对象,在兰州地区搭建试验平台,在太阳辐射为19.0~25.7 MJ/m^(2),风速为0.5~1.3 m/s,平均环境温度为8.9~12.0℃的情况下进行连续5 d的试验。试验结果表明:自然循环竖排管热水器有效集热量和平均有效集热效率比强制循环竖排管热水器分别高6.6~8.3 MJ、10.8%~14.8%;强制循环竖排管热水器有效集热量和平均有效集热效率比强制循环横排管热水器分别高0.9~3.4 MJ、1.6%~5.0%。从有效集热面积、真空管内部换热强度、循环管道热损失共3个方面解释不同集热方式产生差异的原因。 展开更多

关键词 太阳热水器 自然对流 强制对流 集热效率 热损失 全玻璃真空管

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变工况下环境因素对竖排全玻璃真空管集热器储热性能的影响试验研究 被引量：2

14

作者 李金平 吴佳妮 +1 位作者 张东 甄箫斐 《中国农机化学报》 北大核心 2018年第10期86-91,共6页

全玻璃真空管太阳能集热器在西北地区得到广泛的应用。提高用户有用得热量可以提高全玻璃真空管的集热效率,在集热器稳态运行情况下,用户有用得热量数值上和集热器储热量相等。为探究变工况下竖排全玻璃真空管集热器储热性能的影响,以... 全玻璃真空管太阳能集热器在西北地区得到广泛的应用。提高用户有用得热量可以提高全玻璃真空管的集热效率,在集热器稳态运行情况下,用户有用得热量数值上和集热器储热量相等。为探究变工况下竖排全玻璃真空管集热器储热性能的影响,以西北地区农村一单体建筑屋顶上6组全玻璃真空管太阳能集热器为研究对象,实时监测太阳辐照度,风速,环境温度,并对环境温度这一单一因素对集热器储热量的影响进行分析。试验结果表明:当夜间没有太阳辐射或者白天太阳辐射低于600W/m2,其他因素不发生改变时,随着环境温度升高,全玻璃真空管太阳能集热器储热量会随之增大,环境温度每增加1℃,全玻璃真空管储热量将增加2 209J。当太阳辐照量足够大,大于600 W/m2时,储热量不随环境温度变化而变化。 展开更多

关键词 全玻璃真空管集热器 储热 变工况 水箱温度

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全玻璃真空太阳集热管真空度测量及残气分析 被引量：4

15

作者 董光军 朱秀珍 +1 位作者 周小雯 殷志强 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期1235-1240,共6页

全玻璃真空太阳集热管是接收太阳光能并转化为热能的关键部件。将集热管开管装置与四极质谱定量分析系统相连接,对新生产的、生产后存放一段时间的以及正常使用12a的全玻璃真空太阳集热管进行开管实验分析。计算、分析了集热管中的真空... 全玻璃真空太阳集热管是接收太阳光能并转化为热能的关键部件。将集热管开管装置与四极质谱定量分析系统相连接,对新生产的、生产后存放一段时间的以及正常使用12a的全玻璃真空太阳集热管进行开管实验分析。计算、分析了集热管中的真空度以及残余气体成份,并对残余气体来源进行了分析。 展开更多

关键词 全玻璃太阳真空集热管 真空测量 残余气体

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全玻璃真空管太阳能水蒸气集热系统实验研究 被引量：2

16

作者 李双双 刘振华 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期778-781,共4页

设计了一种使用全真空玻璃集热管、简化CPC(非追踪式复合抛物线聚光板)集热板和金属换热套管组合的中温太阳能水蒸气集热系统.系统由60个集热单元串联而成,每个集热单元包括简化CPC集热板、全真空玻璃集热管和换热套管三部分,在全真空... 设计了一种使用全真空玻璃集热管、简化CPC(非追踪式复合抛物线聚光板)集热板和金属换热套管组合的中温太阳能水蒸气集热系统.系统由60个集热单元串联而成,每个集热单元包括简化CPC集热板、全真空玻璃集热管和换热套管三部分,在全真空玻璃集热管和换热套管之间填充了一种高导热性能固液混合型导热介质增强其导热性能.研究了系统的集热性能和天气条件、集热单元级数等不同工况对系统集热性能的影响.实验结果表明:该系统能够获得200℃的高温蒸汽,集热效率达到0.332,表现出优异的集热性能,是一种有工业应用前景的太阳能水蒸气集热器,为将该高温太阳能集热器用于更广阔的领域提供了设计基础. 展开更多

关键词 太阳能 水蒸气集热器 全玻璃真空管 换热套管

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全玻璃真空管太阳热水器数值模拟研究 被引量：10

17

作者 张涛 闫素英 +1 位作者 田瑞 皇海燕 《可再生能源》 CAS 北大核心 2011年第5期10-14,共5页

基于FLUENT软件及TECPLOT软件,通过对均匀加热条件下的全玻璃真空管太阳热水器内流场及温度场的数值模拟,研究了热水器的对流换热与传质过程;分析了集热管倾角、真空管双面受热对热水器内流场及温度场的影响和真空管与水箱连接处、垂直... 基于FLUENT软件及TECPLOT软件,通过对均匀加热条件下的全玻璃真空管太阳热水器内流场及温度场的数值模拟,研究了热水器的对流换热与传质过程;分析了集热管倾角、真空管双面受热对热水器内流场及温度场的影响和真空管与水箱连接处、垂直等温面上的流体速度、温度分布。结果表明,在真空管与水箱连接处出现随机的涡流和真空管内出现分段的小环流,对传热传质过程不利,特别是对于带反射板的双面受热的集热器,应采取措施确保管内对流换热流动的有序性。建议加装导流板,并初步探讨了导流板的长度,确立了最佳板长模拟结构,为后续的理论研究与试验打下基础。 展开更多

关键词 全玻璃真空管太阳集热器 速度场 温度场 导流板

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全玻璃真空管太阳能阵列供暖系统性能试验 被引量：4

18

作者 李金平 孔莹 +1 位作者 许哲 司泽田 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期240-247,共8页

为了研究实际工况下全玻璃真空管太阳能集热器系统的动态供暖性能,通过试验研究和理论分析得出了储热水箱总热损系数、太阳能集热器阵列集热效率的回归方程以及系统太阳能利用率的计算公式,结果表明:2015年11月24日至2015年12月5日,储... 为了研究实际工况下全玻璃真空管太阳能集热器系统的动态供暖性能,通过试验研究和理论分析得出了储热水箱总热损系数、太阳能集热器阵列集热效率的回归方程以及系统太阳能利用率的计算公式,结果表明:2015年11月24日至2015年12月5日,储热水箱总热损系数为25.82~31.53 W/℃,全玻璃真空管太阳能集热器阵列的集热效率为38%~72%。以2015年11月30日为例,系统的太阳能利用率为37.1%,太阳能集热器所收集的热量仅有54.6%被利用,系统热损过大。通过对比系统供热量和建筑逐时耗热量发现:在供暖期间,系统所提供的热量远大于该段时间的建筑耗热量,特别是在供暖初期,供热量达到了该时段建筑耗热量的10倍以上,供热量和供暖时间过于集中;针对此问题提出了单户太阳能供暖系统运行策略的改进建议。 展开更多

关键词 太阳能 热损 建筑 全玻璃真空管太阳能集热器供暖系统 低温地板辐射采暖

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全玻璃真空管太阳热水器的全生命周期能量环境效益分析 被引量：10

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作者 原鲲 田雅林 +3 位作者 王革华 赵娟 周小雯 殷志强 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期266-270,共5页

对JB150型全玻璃真空管太阳热水器展开了全生命周期能量环境效益分析,结果表明,该型太阳热水器可在1.1a内收回产品生产能耗,相比于常用的电热水器、燃气热水器和燃煤热水器,全生命周期的总节能量分别为10.5、3.8和5.1t标准煤。与电热水... 对JB150型全玻璃真空管太阳热水器展开了全生命周期能量环境效益分析,结果表明,该型太阳热水器可在1.1a内收回产品生产能耗,相比于常用的电热水器、燃气热水器和燃煤热水器,全生命周期的总节能量分别为10.5、3.8和5.1t标准煤。与电热水器、燃气热水器和燃煤热水器相比,该型太阳热水器在寿命期内,在SO_2、NO_X、CO_2和粉尘方面都具有相当的减排效益。 展开更多

关键词 全玻璃真空管太阳热水器 全生命周期 分析

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全玻璃真空管太阳能热水器影响因素的数值模拟研究 被引量：8

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作者 张涛 韩吉田 +2 位作者 闫素英 许明田 于洁玫 《可再生能源》 CAS 北大核心 2012年第10期1-5,10,共6页

利用热能工程专业基础知识和场协同原理,结合计算流体力学配套商业软件,对反光板、倾斜角度、辐照强度、集热管尺寸和水箱大小等因素,影响全玻璃真空管太阳能热水器的传热传质特性进行了数值模拟研究和可视化分析,通过数值模拟研究给出... 利用热能工程专业基础知识和场协同原理,结合计算流体力学配套商业软件,对反光板、倾斜角度、辐照强度、集热管尺寸和水箱大小等因素,影响全玻璃真空管太阳能热水器的传热传质特性进行了数值模拟研究和可视化分析,通过数值模拟研究给出了全玻璃真空管太阳能热水器的的最佳条件。 展开更多

关键词 全玻璃真空管太阳能热水器 计算流体力学 传热传质 场协同原理

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