太阳能集热效率
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太阳能集热效率

太阳能热水收集器经过第三方实验室的测试,以获取产品认证,例如澳大利亚标准(AS / NZS 2712),SRCC OG100和Solarkeymark。该测试为每个太阳能收集器提供了一组性能变量,可用于确定在给定的环境和操作条件下的热量输出。

这些值可用于公式中以计算瞬时热量输出值。但是,这对于普通的最终用户而言并不是特别有用,因为它只是性能的快照,而不是总的年度产出。为了获得全年的准确能源估算,需要使用复杂的建模软件。大规模商业项目,Apricus使用建模软件来完成对预期能源输出和节能的预测。

对于简单的住宅应用,完全不需要这种复杂的建模,并且具有足够的基本经验法则,例如在这里提供.

集热器表面积

太阳能收集器性能变量可用于提高太阳能收集器的“性能”,特别是使用峰值效率值。对于大多数热太阳能集热器来说,该值通常为60-80%,但是该值需要与盐颗粒一起使用,并考虑其表面积。

可以使用三种不同的表面积来定义太阳能集热器的尺寸:毛重,光圈和吸收剂。

总面积

计算为总宽度x高度。

因此,该措施可以包括框架,歧管外壳,并且在抽空集管的情况下甚至可以包括管之间的空间。在考虑是否将太阳能集热器安装在屋顶上时,值得一看,但是对于比较效率并没有真正的用处。

光圈面积

  • 平板收集器:计算为暴露在阳光下的玻璃(玻璃)的面积。
  • 真空管收集器:计算为透明玻璃管的内径。

大多数国家和行业协会已将Aperture用作引用效率值时要使用的标准表面积

吸收面积

  • 平板集热器:计算为太阳能吸收器的暴露面积。
  • 真空管收集器:以圆形吸收器的直径或内部装有吸收器鳍片的真空管的吸收器的平坦面积计算。

请注意,根据实验室和国家/地区的定义,孔径,吸收率和总测量值可能会有所不同。例如。 Solarkeymark和SRCC不同.

效率比较

如上所述,在查看性能变量时,光圈是使用最广泛的表面积。这一点非常重要,因为使用错误类型的表面积会极大地影响值。

例:

基于2.83平方米的孔径,ETC太阳能集热器的“峰值效率”值为68.7%。如果基于4.4平方米的总面积,则该值仅为43.7%。

平板收集器的性能值可能会占开口面积的75%,但是由于总面积与开口面积几乎相同,因此总值只会稍低一些。因此,将平板集热器的总面积与真空管集热器的总面积进行比较会产生非常误导的结果。

效率比较

如上所述,光圈是查看性能变量时使用最广泛的表面积。这一点非常重要,因为使用错误类型的表面积会极大地影响值。

例:

基于2.83平方米的孔径,ETC太阳能集热器的“峰值效率”值为68.7%。如果基于4.4平方米的总面积,则该值仅为43.7%。

平板收集器的性能值可能会占开口面积的75%,但是由于总面积与开口面积几乎相同,因此总值只会稍低一些。因此,将平板集热器的总面积与真空管集热器的总面积进行比较会产生非常误导的结果。

太阳角(IAM)

根据收集器的设计,输出可能会随着收集器和太阳之间的角度变化而变化。这称为入射角修改器(IAM)。更方便使用的术语是“太阳角度系数”。平板集热器通常都具有相同的曲线,但是真空管集热器和带有反射器的集管器在一整天中可能具有非常不同的曲线。因此,在进行比较时,了解并考虑收集者的太阳角度系数很重要。

IAM的两种类型如下:

  • 横向IAM 当太阳相对于收集器的角度通过DAY.
  • 纵向IAM当太阳相对于收集器的角度通过.

下面是平均平板收集器的IAM曲线示例,然后是Apricus ETC真空管收集器的IAM曲线示例。

对于平板收集器,纵向曲线和横向曲线都遵循相同的路径,接近余弦曲线。当太阳的角度超过45度°指向收集器接收的光量迅速下降,在90时达到零°.

上图显示的是ApricusETC真空管太阳能集热器。对于这样的真空管收集器,其将管以垂直方向安装(上下,而不是左右),其纵向曲线实际上与平板相同。但是,横向曲线相差很大,曲线的实际形状在很大程度上取决于真空管的间距以及是否有反射板。 IAM角度因子可以乘以能量输出计算(前面已概述),以在一天中的特定时间获得收集器的实际输出。以下是每个角度的原始值,如果要进行太阳能收集器输出计算,则需要这些值。

0° 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80° 90°
1.00 1.00 1.00 0.99 0.97 0.92 0.84 0.70 0.45 0.00
横向 1.00 1.02 1.08 1.18 1.35 1.47 1.39 1.57 0.95 1.00

IAM横向曲线的形状与真空管的圆形以及允许光在中午通过的管之间的空间有关。

阿普里克斯-ET-鱼眼

由于360°吸收器表面,Apricus真空管被动追踪圆形吸收体从早上7点到下午5点面向太阳,因此全天都在晒太阳。与平板收集器相比,这是一个关键优势,因为它在中午仅具有最大的日照(角度因子= 1)。

被动跟踪Apricus ETC真空管太阳能集热器及其结果太阳角度系数需要调整以获得真实的输出值。忽略这一点,仅根据性能变量与其他收集器进行比较将无法提供准确的实际输出值。诸如Polysun之类的建模软件包(由Apricus使用)充分考虑了纵向和横向IAM因素,从而为整个典型的全年运行中的系统提供了非常准确的输出模型。

如果您有需要详细计算的项目,请使用聚阳, 请联系我们。这是其中之一项目支援Apricus提供的服务。

由澳大利亚人韩可先生于2003年创立,专注于太阳能热解决方案,Apricus现已成长为一家全球公司,在全球设有分销和支持办事处。

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