第 9 卷 第3 期1 9 8 日 年 9月最 南 师 抢 大 举 华 报,I ou r n alof Yu n n a n ,N o m r 习 U i nv oi s rt yV o l.。 ,No.3S e p,1 9 8 9太 阳 能 热水 系 统 辅 助电 加 热器匹配 功 率 的 经验 计 算 公式林 文 贤 吕 恩 荣( 云 南 师 范大 学 太 阴能 研 究 所 )摘要本 文 根据 对 所 建 的 带 辅 助 电 加 热 器 自 然循 环 太 阳 能 热 水 系统性 能 模 拟 的 固定 节 点等 量 洗合 时 流 模型,进 行 了 大 量 的 计算,并 根 据 计 算 结 果 归 纳 出 匹 配 功 率 的 经 验计 算 公 式。关 键字 固 定 节 点 等 量 混 合 时 流 模 型匹 配 功 率自 然 循 环 天 阳 能热 永 系统 由 子 是 依靠水在 系 统 各 部 分中 温度不 同 因 而 密 度 不 同 产生 的 热虹 压力 克 服 系统 阻 力 来 运 行 的,因 此 系统 的 性 能 就 受 到 很 多 因 素 的 影 响,对系统 能 的 理论分析 十分 困 难,故 模 拟 此种 系 统 性 能 的 模 型 一 直 不完 善。
利 用 太 阳 能要受 到 太 阳 辐射 和 气 候 条件 的 影 响,因 而 仅 仅 只依靠 太 阳 能往 往 满 足 不 了 实 际 需要,更 何 况 有 些 特 定 用 途 的 太 阳 能 热水利 用 装 置 需 要 全 天 供热,且 对 热水 量 和 温度都有 一 定 的 要 求,因 而 在 这 些 装 置 中安 装 辅忽热 源 以 补 昨 太 阳 能 之 不足 和 满 足 全 天 供烈 曳 水 量 和 温 度 的 要求 是十 分 必要 的,’而 确 定 系统辅 助电 加热 器 的匹 配 使 用 功率在 工 程 实 践上 又意 义重 大。一 计 算 机 模 拟 计 算 结 果目前,比 较 准 确 和 简 便 的 模 拟 自 然 循 环 太 阳 能热 水 系 统 性能 的模 型 是 1 9 8 5 年 G.工.、 I o . lrl s o n和 M.E.B , au n提 出 的M。 r ri so n 一B r au n模 型,`〔 1 一 3 〕 它包 括 两 种模 型:固 定 节 点 无 对流 混 合 模型 和 变体积 充 分 对流 混 合 模 型。但 由于 这 两 种模 型 分 别 是 质 量 流率 大 和 小 的 两 种 极端 理想 情 况,因 而结 果 和 实 际结 果 相 差 仍 较 大。
为克 ) e t J 这 两 个 摸 型 的 不足,本文 作 者 采 纳 了两 者 的 优点,摒 弃 了 之 不足,在一 些 重 要 环 节 上 作 了 重 大 的 改 进,因 而 建 立 了 更准 确 更 适 用的 固 定节 点 等 量 混 合 对 流 模 型,〔4 〕并 在 模 型 中 包 括了 辅助 电 加热 的 影 响 在内。为 确 定 系 统 的 辅 助 电 加 热 器 匹 配 功 率 E,,需 要 角 所建 的 模型来 进 行分 析 计 算。为 此,根据 模 型 在 计算机 上 作 了 大 量 的 仿 真 模 拟 计算。计 算 时 作 了 如 下 简 化 假 设;① 负荷 一 天 中 从水 箱取 出 热水 的 量等 于 整 箱 水 的 量,这 是 最 佳 运 行 状 态 所 要 求 的,② 辅 助 电 加 热 器 在水箱 上 的 位置 为处 于 第18 个 节点( 假定从 下 往 上 把水 箱 等 分 成 2 0 个 节点 ),集 热器热 水 出 口 在 水 箱 上 的 入 口 位置 为 处 于 第 1 7 个 节点,③负 荷取 热水 分 布 曲线 采 用 类 似 于L a n d 分布〔 4 〕 曲线。模 拟 计 算中 需要 考 虑 的 四 个 量 是:集热 器 有 效 而 积c(Z),集 热 器 效 率 参 数一 一5 { 氏稿一 3 一Am1 9 8 9 4 24
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