結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)吸附集熱器性能的影響

1.真空管和內(nèi)通道直徑的分析這里對(duì)上述結(jié)構(gòu)的真空管吸附集熱器進(jìn)行了分析。在太陽輻射強(qiáng)度一定時(shí)，真空管吸附集熱器可達(dá)到的最高解吸溫度受到吸附劑質(zhì)量多少的制約，亦即與真空管的直徑與傳質(zhì)通道直徑有關(guān)。通過對(duì)幾種不同管徑吸附集熱器的數(shù)值計(jì)算，得到的結(jié)果如圖5-17所示（管中心距D=2Dg，總輻射時(shí)間t=8h，輻射總能量為17MJ/m2）。圖中曲線表明吸附集熱器的最高溫度、平均溫度和最低溫度的變化率均隨傳質(zhì)通道直徑的增大而增大，而且當(dāng)傳質(zhì)通道直徑與真空管管徑的差值相等時(shí)，各管徑的真空管集熱溫度幾乎為定值，即說明了吸附劑的厚度（等于真空管半徑誠傳質(zhì)通道半徑）一定時(shí)，集熱溫度值與真空管的管徑關(guān)系不大。

2.管中心距應(yīng)用真空管作吸附集熱器時(shí)，由于受單根管所能裝填吸附劑質(zhì)量的限制，通常是將許多真空管按一定的排列組合形成所需面積的吸附床。同時(shí)為了最大地提高集熱器的溫度和降低制造成本，排列組合管組時(shí)，需要考忠相鄰兩根管間的中心距離。

以直徑等于T0mm的真空管吸附集熱器為例，對(duì)吸附集熱器的溫度變化與管組中兩相鄰管中心距離的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果如圖5-18所示，由圖可知管中心距離小于2倍的管徑（即4倍R?）時(shí)，吸附集熱器的平均溫度受管中心距離的影響較大：等于或大于2倍的管徑時(shí)，平均溫度達(dá)到最高且開始趨于定值。

3.集熱效率集熱效率通常作為衡量集熱器性能的一個(gè)重要指標(biāo)，其值越大，輻射能轉(zhuǎn)換為熱能的份額越大。對(duì)四種管徑的真空管吸附集熱器在不同傳質(zhì)

通道直徑下的熱利用效率進(jìn)行計(jì)算的結(jié)果如圖5-19所示。很顯然，吸附集熱管內(nèi)通道直徑一定時(shí)，熱效率隨管徑的增大而增大；同一管徑時(shí)，則隨傳質(zhì)通道直徑的增大而減小，并且當(dāng)吸附集熱管管徑與內(nèi)通道直徑之差大約等于40mm時(shí)，減小的速率更顯著，而溫度卻急劇增大。這是由于此時(shí)吸附劑的質(zhì)量以及所吸附的制冷劑量均較少的緣故。

4，對(duì)系統(tǒng)性能的影響太陽輻射強(qiáng)度一定時(shí)，吸附劑層的溫度與吸附劑容量有很大關(guān)系，管徑越小，吸附劑容量越小，吸附劑所能達(dá)到的溫度越高，但系統(tǒng)制冷量不一定最高。要使系統(tǒng)獲得最佳性能，就存在一最佳管徑。圖5-20所示為傳質(zhì)通道直徑為20mm，相鄰真空管間距為2倍管徑時(shí)吸附集熱器溫度及采用了真空管吸附集熱器的太陽能制冷系統(tǒng)COP和制冷量隨管徑的變化關(guān)系。最高溫度在管徑大于70mm以后基本不發(fā)生變化，同時(shí)在管徑等于70mm時(shí)，系統(tǒng)COP和制冷量都達(dá)到最大。

5.吸附劑層厚度圖5-21所示為吸附集熱器在不同管徑條件下，系統(tǒng)COP隨內(nèi)通道直徑的變化。比較四種管徑下的計(jì)算結(jié)果不難發(fā)現(xiàn)，給定管徑下的最佳

內(nèi)通道直徑約比管徑小40mm，即吸附劑層的厚度大約應(yīng)為30mm。同時(shí)系統(tǒng)COP隨管徑增大面增長。