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玻璃真空管太陽能熱水器發(fā)展研究

來源:中國太陽能產(chǎn)業(yè)資訊網(wǎng) 2015/6/30 14:46:11

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  辦法3:遮陽措施:
  
  在系統(tǒng)可能過熱時(shí),去人為遮陽或被動(dòng)自動(dòng)遮陽。遮陽即為在集熱器的表面用一覆蓋物檔住陽光,防止真空管繼續(xù)吸熱,以防止太陽能熱水系統(tǒng)“過熱”一種為人為遮陽,在長期不用時(shí),人為采取措施將太陽能集熱器上面的陽光遮擋,這種方式給消費(fèi)者帶來不安全感與麻煩。
  
  另一種被動(dòng)自動(dòng)遮陽,當(dāng)感知太陽能熱水系統(tǒng)溫度過高進(jìn),遮陽機(jī)構(gòu)自動(dòng)運(yùn)行,遮住陽光,這方式的可靠性不高,遮陽機(jī)構(gòu)的故障不能保證不發(fā)生。
  
  辦法4:改進(jìn)太陽能真空玻璃管,使之具有低溫區(qū)仍具有效率高吸熱的性能,高溫區(qū)具有較差的吸熱性能:
  
  這種方法在技術(shù)實(shí)現(xiàn)有一定的難度,迄今為止還沒有成功過,主要是降低了高溫區(qū)的性能,隨之而來的高溫區(qū)性能下被下降。
  
  研究人員試圖在真空管的內(nèi)表面涂覆可變色的的涂層,低溫時(shí),該膜具有好的吸熱特性,高溫時(shí),該膜顏色變淺,吸熱性能變差。但可惜的是這種類型的涂層的壽命無法保證長效。
  
  另一種方法研究人員試圖在雙玻璃層內(nèi)添加某種物質(zhì),使之在低溫時(shí)具有較低的蒸氣壓,而在溫度較高時(shí),具有較高的蒸氣壓,即在高溫區(qū)時(shí)雙玻璃管內(nèi)真空度下降,從而增加真空管在高溫區(qū)的散熱效果,但這種方式難點(diǎn)在于,靠前這種物質(zhì)比較難以尋找到,第二真空管在工作時(shí),內(nèi)表面溫度高,外層管溫度較低,物質(zhì)蒸發(fā)后會(huì)冷凝在外表面上,造成真空管失效。
  
  5解決“過熱”未來之路
  
  換一個(gè)角度思考問題。我們都知道有一個(gè)現(xiàn)象:內(nèi)陸地區(qū),尤其是沙漠地區(qū),晝夜溫差較大,就象我國的新疆“早穿皮襖午穿紗,圍著火爐吃西瓜”;而在沿海地區(qū),晝夜溫差相對(duì)較小。產(chǎn)生這種現(xiàn)象原因是地表的“熱容”不同,沙漠地區(qū)地表的“熱容”較小,貯存太陽能熱的能力較差,有太陽,溫度上升就快,沒太陽,溫度下降也快,造成晝夜溫差非常大;而沒海地區(qū),地表的“熱容”相對(duì)非常大,升降溫均比較慢,晝夜溫差也相對(duì)較小。
  
  同樣的道理,如果增加太陽能真空管的熱容,也會(huì)降低太陽能真空管的較高溫度。
  
  太陽能雖然不具有連續(xù)性和可控性,但太陽會(huì)早上升起,傍晚落下,日復(fù)一日,年復(fù)一年,重復(fù)著這一過程,這種規(guī)律可為我們實(shí)現(xiàn)降低太陽能真空管較高溫度提供了可能。

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  太陽能在白天輻照強(qiáng)度接近一個(gè)正態(tài)分布曲線,太陽光輻射較強(qiáng)的是從上午9點(diǎn)到下午4點(diǎn),較強(qiáng)主要出現(xiàn)在正午11點(diǎn)~15點(diǎn)間,太陽能真空的較高溫度也出現(xiàn)在這一時(shí)間段,如果有一個(gè)辦法可以增加太陽能真空管內(nèi)的熱容,使太陽能真空管能夠熬過正午11點(diǎn)~15點(diǎn)間,15點(diǎn)以后太陽的輻射強(qiáng)度已經(jīng)不足,太陽能真空管內(nèi)的溫度也就不至于上升過高。
  
  所以增加太陽能真空管內(nèi)的熱容是可能降低真空管的瞬時(shí)高溫。但以這種方法能夠成功實(shí)現(xiàn)降低真空管的瞬時(shí)高溫還需要兩個(gè)條件:一為太陽能真空管內(nèi)的熱容必然足夠大;二為每天早上太陽真空管內(nèi)的熱量要處于比較低的水平,也就是說晚上太陽能真空管要散去足夠多的能量,為第二天接受新的太陽能準(zhǔn)備好空間余量。
  
  這種方法帶來的一個(gè)缺點(diǎn)為:晚上太陽能真空管需要散去一定的熱量。在這里,我們很有必要討論一下這個(gè)缺點(diǎn)是否可以被接受。換句話說,在太陽能熱水應(yīng)用領(lǐng)域,我們到底應(yīng)該如何利用太陽能,因?yàn)楝F(xiàn)行的行業(yè)內(nèi)的能效標(biāo)準(zhǔn)有可能會(huì)誤導(dǎo)太陽能熱水領(lǐng)域的發(fā)展。

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