板式分離型太陽能熱水器環(huán)路熱管的性能研究.pdf

1、太陽能熱水器是對太陽能最普遍的一種利用方式，本文提出將環(huán)路熱管技術應用于太陽能熱水器，以達到能夠穩(wěn)定地遠距離、反重力輸送熱量的目的。根據(jù)設計要求，設計并搭建了一套以乙醇為工質的平板型太陽能熱水器環(huán)路熱管實驗系統(tǒng)，并針對該系統(tǒng)的啟動特性、變功率特性和反重力性能進行了大量研究；同時運用Matlab/Simulink對該平板型太陽能熱水器環(huán)路熱管系統(tǒng)的動態(tài)運行進行了仿真研究，主要研究成果如下：
　?。?）對所設計的板式分離型太陽能熱水器

2、環(huán)路熱管系統(tǒng)的啟動特性進行了研究。結果表明，系統(tǒng)的最低啟動功率為150W；系統(tǒng)出現(xiàn)失效的極限加熱功率是800W，高于極限加熱功率會使毛細芯“燒干”，系統(tǒng)失效；系統(tǒng)加熱功率越大，所需啟動時間越短。
　?。?）分別選擇三種變功率方式，研究了該系統(tǒng)的變功率特性，并在開環(huán)狀態(tài)下研究了該系統(tǒng)的反重力特性。實驗發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)對功率的突變有較好的自適應能力。系統(tǒng)加熱功率低于最小啟動功率或高于極限功率，甚至已經失效時，仍可以通過調節(jié)加熱功率使系統(tǒng)恢復

3、到正常運行狀態(tài)。該系統(tǒng)的最大反重力高度為25mm。其性能不佳的原因主要是毛細芯孔徑較大，所形成的最大毛細抽吸力不足，以及系統(tǒng)內工質流動損失較大。且系統(tǒng)在反重力狀態(tài)下的啟動過程更加平穩(wěn)。
　?。?）運用Matlab/Simulink對該實驗系統(tǒng)進行建模與動態(tài)仿真，并驗證了該模型及仿真方法的可靠性。通過分別對比300W加熱功率的啟動過程和隨機變功率過程的仿真結果與實驗結果，得出仿真結果與實驗結果的溫度變化情況基本一致，數(shù)值平均誤差為1