熱管式太陽能熱水器的熱力學(xué)計算及性能分析

摘 要：隨著社會的進步，生活水平的提高，人們對能源的需求越來越大。而由化石能源所產(chǎn)生的環(huán)境污染也越來越嚴重。年初的霧霾就揭示了這個問題。因此，尋求清潔的，可再生能源已是當務(wù)之急。太陽能的利用是解決此問題的方法之一。目前廣泛采用真空管式太陽能熱水器獲取熱水，但是由于自身的特點，此種方法熱轉(zhuǎn)換率較低。若利用熱管取代真空管，從理論及實驗對比上都證明，太陽能的熱轉(zhuǎn)換率還可以再提高5%左右，文章主要從熱力學(xué)原理上來計算兩種集熱管的熱轉(zhuǎn)換率，證明真空管太陽能熱水器的優(yōu)勢，以便推廣利用。

關(guān)鍵詞：真空管；熱管；太陽能熱水器；熱力學(xué)

1 集熱管的類型及其結(jié)構(gòu)

1.1 真空式玻璃集熱管

2 兩種集熱管的熱力學(xué)性能分析

2.1 熱轉(zhuǎn)換率分析

因為兩種集熱管使用同樣的吸熱材料，當兩者直徑相同時，所吸收的太陽能當量也是一樣的。因此，兩者表層在吸收熱量上的熱轉(zhuǎn)換率是一樣的。

2.2 熱損失分析對比

2.2.1 對流損失

真空管和熱管都可以采取內(nèi)外管套裝型式（如圖1，圖2所示），使內(nèi)管的熱量基本無對流損失，因此，此種損失可以降到很小，可以忽略不計。

2.2.2 輻射損失分析及計算公式（略去推導(dǎo)過程）

參考文獻

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