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太阳能空气集热器采暖系统房间温度变化曲线

时间:2010-12-18 13:23来源:未知 作者:admin 点击:
实测数据与分析 选择沈阳2010年2月1日至2010年2月5日进行实测,温度自记仪测点分布情况:水平分布:距中轴线1.5m处东南西北布置测点,以中轴线为中心,布置3m3m的田字形测点共九个;

实测数据与分析
选择沈阳2010年2月1日至2010年2月5日进行实测,温度自记仪测点分布情况:水平分布:距中轴线1.5m处东南西北布置测点,以中轴线为中心,布置3m×3m的田字形测点共九个;垂直分布:距地面0.5m,1.5m,2.5m处布置测点。测量结果见图6、7。
 
图6 普通房间温度变化曲线
 
图7 太阳能空气集热器采暖系统房间温度变化曲线
图6给出了普通房间室内温度变化。昼夜温差不大,室温全天保持在0℃左右,白天温度略有升高,但由于空气比热容较小,夜间温度会降到0℃以下。
图7给出了太阳能空气集热器采暖系统房间的室内温度变化。由于实验房间采用的是轻质维护结构,室内温度波动较大,昼夜最大温差约为12℃。白天,室内温度为5~10℃;夜间,室内温度为0℃左右。与普通房间对比,太阳能采暖系统将室内温度平均提高5~7℃。由于还未搭建相变墙体,所以昼夜温差改变不大。测试房间没有安装辅助热源。
集热器送风口温度见表1(风机运行时间从9:00至16:30),回风口温度为4℃风道中空气流速为1.38m/s。
表1 集热器送风口温度
时间 温度℃ 时间 温度℃ 时间 温度℃ 时间 温度℃
9:00 11 11:00 55 13:00 59.8 15:00 26.8
9:30 24 11:30 55 13:30 53.8 15:30 22
10:00 35.9 12:00 55.7 14:00 45.6 16:00 13.5
10:30 42.3 12:30 57.5 14:30 37.1 16:30 7
由公式⑴计算得到总太阳能辐射量,根据集热器进出口温度和流量,再由公式⑵太阳能空气集热器的逐时输热量和实验房间的逐时得热量,最后由公式⑶求出太阳能空气集热器的集热效率。
QG=∑I•A•△t                                     ⑴
QG,a=∑(ρG,incp,aTG,inVG,in-ρG,outcp,outTG,outVG,out) △t                  ⑵
η= QG / QG,a                                  ⑶
A=L×W-l×w                                   ⑷
式中,ρG,in和ρG,out分别为集热器进出口空气密度,kg/m3;TG,in和TG,out分别为集热器进出口空气温度,℃;VG,in和VG,iout分别为集热器进出口空气流量,m3/s;cp,a为空气的比热容,J/(kg•K);△t为数据采集时间间隔,s;I为集热器表面太阳能辐射强度,W/m2;A为集热器的集热面积,m2;L和W分别为集热器的长和宽,m;l和w分别为窗户的长和宽,m。
由公式⑶得,实验期间集热器平均集热效率为68%。这是由于回风口处温度太低所致,而回风口处温度低则是风道连接不严密,透风严重形成的。

(责任编辑:冲锋)
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