分離式太陽能熱管供暖裝置及充液率研究.pdf

1、太陽能在建筑中具有很大的利用潛力，利用太陽能可以滿足生活熱水與供暖此類低品位能耗的需求。本課題采用太陽能為熱源，以分離式熱管作為傳熱元件，將壁掛式太陽能熱水器與內墻相結合，提出一種分離式太陽能熱管供暖裝置，利用內墻輻射對房間進行供暖，同時具備供生活熱水功能。本裝置采用太陽能運行，不消耗額外動力，同時實現(xiàn)了各構件與建筑的一體化結合。
　　分離式太陽能熱管供暖裝置將太陽能轉換成熱水，利用熱管汽化潛熱高效傳遞熱能的特性將熱量傳遞至內墻，

2、由墻體進行蓄熱放熱實現(xiàn)供暖。其主要組成構件為集熱器、儲熱水箱、分離式熱管、內墻。相比于其他供暖方式，分離式太陽能熱管供暖裝置具有采用清潔的可再生能源為熱源、高效傳熱、舒適、隱蔽性好、無動力供暖等優(yōu)點及局限于白天集熱，夜間放熱等不足。
　　本課題選取了南京地區(qū)某住宅樓南向標準層的兩個房間，對裝置的核心傳熱元件分離式熱管進行設計。首先根據(jù)熱源條件，選擇合適的工作介質，計算比較水和氨在不同工作溫度下對熱管性能影響較為關鍵的熱物理性質，得

3、出最合適的工作介質為水，熱管工作溫度為40℃，工作壓力為7375 Pa;然后選擇管殼材料及尺寸，最佳為304不銹鋼，管徑16mm，壁厚1mm，并進行壓力校核。
　　最后說明了充液率對熱管的影響及其兩種計算方法，R1為滿足熱管運行下蒸發(fā)段的充液量不燒干時的充液率，R2為熱管達到穩(wěn)定工作狀態(tài)下，綜合考慮蒸汽上升管、液體下降管及冷凝段時的充液率。結果表明:蒸發(fā)段和冷凝段管長變化時對R2值幾乎沒有影響，而液體下降管對R2值影響較大，液體下