摘要：以双管多曲面槽式空气集热器为试验对象,采用蒙特卡罗光线追踪法对不同结构参数的集热器进行光线追踪,结合信噪比分析得到较优结构的集热器,以期达到最大的光线汇聚率,并与兰州地区的日光温室太阳能主被动协同蓄热供热墙体相结合构成主动集热系统,考查其应用效果。结果表明:当集热器在进光口宽度为670 mm,出光口宽度为210 mm,集热器总高度为545 mm,二次反射平面镜高度为40 mm时,光线汇聚率在太阳入射角为0°~7°时可达到100%。工程试验结果显示,若日累计太阳辐射强度为19 MJ·m-2,室外平均环境温度为1.8℃时,总长10 m且管内空气流速为1.67 m·s-1的集热系统可获得2115 W的瞬时集热量和35.7%的最大瞬时集热效率。并统计出该集热系统在冬季晴天实测的28 d里累计集热量为633 MJ。该研究结果可为双管多曲面槽式空气集热器优化设计及其实际应用提供参考依据。

摘要：为了研究日光温室用槽式太阳能空气集热器的热性能,基于TracePro光学模拟软件设计了一种槽式太阳能空气集热器,对其进行试验研究,分析了不同因素对集热性能的影响规律。实验结果表明,管中空气流速的变化对集热器集热效率和集热量的影响规律是相同的,在不同的流速下,存在最佳空气流速约为4.4 m/s,使得集热器的集热量和集热效率最大,集热量达到373.2 W,集热效率约为25%,此时集热性能最好。对于不同太阳辐照度,正午时刻之前,太阳辐照度越大,集热器的集热效率越大,正午时刻之后,集热器的集热效率基本保持不变,15:40之后集热器集热效率逐渐减小。当太阳辐照度和管中流速相同时,室外温度越高,集热器集热效率越大,集热性能越好。集热管中空气温度沿着集热管出口方向不断增大,太阳辐照度越大,集热管相同位置空气温度越高。该研究结果可为此种槽式太阳能空气集热器在日光温室的应用中提供参考。