太陽能熱水工程-太陽能集熱器熱性能參數(shù)計算
太陽能集熱器的熱性能主要用集熱器的瞬時效率方程和效率曲線表征。瞬時效率方程和 效率曲線根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 4271—2000《平板型太陽能集熱器熱性能試驗方法》和GB/T17581—1998《真空管太陽能集熱器》的規(guī)定檢測得出。
太陽能熱水器/系統(tǒng)的熱性能主要用系統(tǒng)的得熱童表征，水箱容積小于600L的太陽 能熱水器/系統(tǒng)的熱性能可根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18708—2002《家用太陽熱水系統(tǒng)熱性能試驗方法》的規(guī)定檢測得出；但對于水箱容積大于600L的系統(tǒng)的熱性能檢測，相應(yīng)的國 家標(biāo)準(zhǔn)正在編制中。
此外，太陽能集熱器（管）的平均熱損系數(shù)和太陽能熱水工程系統(tǒng)的平均熱損因數(shù)也是表征 其熱性能的重要參數(shù)。
(1)太陽能集熱器瞬時效率方程和曲線集熱器瞬時效率是指在穩(wěn)態(tài)（或準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)）條件 下，集熱器傳熱工質(zhì)在規(guī)定時段內(nèi)從規(guī)定的集熱器面積（總面積、采光面積或吸熱體面積）上輸出的能量與同一時段內(nèi)、入射在同一面積上的太陽輻照量的比。
集熱器瞬吋效率方程和曲線通過檢測利用最小二乘法擬合得出，根據(jù)擬合的緊密程度 選擇一次或二次曲線，形式如下：
式中η0—Ti=0時的η
U——以Ti為參考的集熱器總熱損系數(shù)，W/( m2 ? K)
A1 a2 ——以了Ti為參考的常數(shù)；
G——太陽總輻射輻照度，W/ m2;
Ti——歸一化溫差；
ti——集熱器進口工質(zhì)溫度；
ta——環(huán)境溫度。
集熱器瞬時效率曲線示例可參見本手冊第4章的圖4-12。
(2)家用太陽能熱水工程系統(tǒng)的得熱量水箱容積小于600L的太陽能熱水器/系統(tǒng)的得 熱量是根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)檢測得出的，其表達式如下（其中的系數(shù)以和利用最小二乘法確定）:
Qs = a1H+ a2 (tad—tb)+ a3(1-24)
式中Qs-系統(tǒng)得熱量，MJ;
H——集熱器表面上的太陽輻照，MJ/ m2;
tad——日平均環(huán)境溫度，℃;
tb——水箱起始溫度，℃。
太陽能熱水工程系統(tǒng)的得熱貴曲線，即太陽能集熱器平面上的太陽輻照量與系統(tǒng)得熱量之間 的關(guān)系曲線是利用式（1-24)做出的，該曲線是進行系統(tǒng)年熱性能預(yù)測的基礎(chǔ)和依據(jù)；通常是利用計算機軟件進行系統(tǒng)的年熱性能預(yù)測。得熱量曲線的示例可參見本手冊第4章的 圖 4-13。
（3）平板型太陽能集熱器和全玻璃真空太陽能集熱管的平均熱損系數(shù)平板型太陽能集熱器 和全玻璃真空太陽能集熱管的平均熱損系數(shù)是集熱器（管）中吸熱體對環(huán)境空氣的平均傳熱 系數(shù)，單位SWAm2 K);用國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 4271—2000《平板型太陽能集熱器熱性能試 驗方法》和GB/T 17049—2005《全玻璃真空太陽能集熱管》規(guī)定的方法檢測得出。
（4）太陽能熱水工程系統(tǒng)的平均熱損因數(shù)太陽能熱水工程系統(tǒng)的平均熱損因數(shù)是在無太陽輻 照條件下的一段時間內(nèi)，單位時間、單位水體積太陽能熱水工程系統(tǒng)貯水溫度與環(huán)境溫度之間單位溫差的平均熱量損失。用國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18708—2002《家用太陽熱水系統(tǒng)熱性能試 驗方法》規(guī)定的方法檢測得出。
