太阳能玻璃真空集热管热性能评价方法

　　0 引言
　　太阳能集热器的瞬时效率是评价集热性能的主要依据。1974年，美国制定了集热器热效率测定的标准，使集热器热性能的评价有了一个比较科学的依据。1977年，我国开始进行集热器效率测定的研究。
　　对太阳能集热器的瞬时效率的测试通常考虑整台集热器，测量参数包括：质量流量 、进出口温度、瞬时辐射量，以及环境温度 。目前，已有的太阳能集热器热性能测试标准包括：平板型太阳集热器
　　热性能测试方法(GB/T427l一2000)和真空管太阳能集热器热性能试验方法(GB/T17581-1998).
　　尽管采用瞬时效率评价集热器热性能的方法已得到广泛应用，但与理论分析相比存在较大的差异。主要原因在于：在理论分析中，通常要假设集热器内流经各支管的流量是均匀分配的，而实际上由于真空管集热器各支管流量是通过集热联箱分配的，导致各支管的压头不均，离集热器进口较近的支管压头较大，而离进口较远的支管压头较小，使得流经各支管的流量不均，管内流量低的支管对应的吸热表面温度会增高，引起热损失增大，使集热器的效率降低。通过J.P.Chout3~的研究表明流量分配均匀时集热器效率最高，流量分配不均匀时，集热器效率有2%~20%的恶化。
　　另外，由于集热器的热损失包括真空管热损失和集热联箱的热损失，而在理论分析中，集热联箱的热损失也只能通过试验获得，其数值是集热器集热温度的函数。同时，对于集热器而言，相邻集热管之间存在一定的太阳入射的遮挡问题。但在理论分析中，无法考虑这些因素的影响。为此，本文提出了单根集热管热性能评价的方法，定义了单根集热管的热性能评价指标。这样一方面可以减少不确定因素的影响，更客观地反映集热管内的传热性能;另一方面，可以有效地降低试验成本、提高工作效率。
　　1 集热管与集热器热性能评价指标的区别
　　单根集热管与整台集热器的热性能计算时存在差异，主要体现在热损失系数和集热管接收的太阳辐射能两方面。