热管式太阳能热水器的热力学计算及性能分析

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热管式太阳能热水器的热力学计算及性能分析

作者：谢光海

来源：《科技创新与应用》2013年第24期

摘 要：随着社会的进步，生活水平的提高，人们对能源的需求越来越大。而由化石能源所产生的环境污染也越来越严重。年初的雾霾就揭示了这个问题。因此，寻求清洁的，可再生能源已是当务之急。太阳能的利用是解决此问题的方法之一。目前广泛采用真空管式太阳能热水器获取热水，但是由于自身的特点，此种方法热转换率较低。若利用热管取代真空管，从理论及实验对比上都证明，太阳能的热转换率还可以再提高5%左右，文章主要从热力学原理上来计算两种集热管的热转换率，证明真空管太阳能热水器的优势，以便推广利用。 关键词：真空管；热管；太阳能热水器；热力学 1 集热管的类型及其结构 1.1 真空式玻璃集热管

2 两种集热管的热力学性能分析 2.1 热转换率分析

因为两种集热管使用同样的吸热材料，当两者直径相同时，所吸收的太阳能当量也是一样的。因此，两者表层在吸收热量上的热转换率是一样的。 2.2 热损失分析对比 2.2.1 对流损失

真空管和热管都可以采取内外管套装型式（如图1，图2所示），使内管的热量基本无对流损失，因此，此种损失可以降到很小，可以忽略不计。 2.2.2 辐射损失分析及计算公式（略去推导过程） 参考文献

[1]实用节能手册[M].国防工业出板社，1987（6）. [2]传热学[M].高等教育出板社，1998（9）.

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