集熱管熱性能二維積分測(cè)試方法

太陽(yáng)能熱水器作為新能源產(chǎn)品，在人們心中的地位越來(lái)越高，它不僅節(jié)能環(huán)保，而且還方便美觀。但是又有多少人真正了解太陽(yáng)能熱水器的工作原理呢？它的工作是吸收太陽(yáng)輻射能，再將輻射能轉(zhuǎn)化為熱能，集熱管是太陽(yáng)能熱水器的核心部件，它的好壞直接影響到太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率和應(yīng)用范圍。當(dāng)前國(guó)標(biāo)規(guī)定的集熱管熱性能測(cè)試方法存在：不同起始溫度測(cè)試的集熱器的熱性能參數(shù)不具有可比性的問(wèn)題。而二維積分法算集熱管溫度曲線(xiàn)和環(huán)境溫度曲線(xiàn)間的面積則可以很好的解決該問(wèn)題。
　　2集熱管熱性能二維積分測(cè)試方法
　　2.1測(cè)試方向：
　　利用太陽(yáng)能支架，架設(shè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，以GB/T17049內(nèi)檢測(cè)手法為基礎(chǔ)，利用各家廠商提供之樣管進(jìn)行測(cè)試。
　　2.2測(cè)試系統(tǒng)：包括測(cè)試平臺(tái)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
　　2.2.1測(cè)試平臺(tái)：
　　將集熱管放置于支架平臺(tái)，樣管擺放方式，依次為陪管-實(shí)驗(yàn)管-陪管，分別對(duì)A、B、C、D四家真空管進(jìn)行檢測(cè)。利用鉑電阻溫度計(jì)，分別布置于管內(nèi)距管口300mm、900mm與1500mm位置上（如圖1所示）。
　　2.2.2數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
　　利用多點(diǎn)溫度計(jì)以巡檢的方式將每分鐘輸出的溫度記錄于PC上?！?br /> 　　實(shí)驗(yàn)利用24小時(shí)溫度變化曲線(xiàn)與環(huán)境溫度、輻照量整合，形成綜合性比較圖。　
　3主要測(cè)試參數(shù)
　　3.124h環(huán)境溫度
　　3.224h集熱管內(nèi)溫度變化
　　3.324h太陽(yáng)幅照量
　　3.4天氣狀況
　　4測(cè)試樣品規(guī)格
5測(cè)試環(huán)境及數(shù)據(jù)處理手法
　　5.1測(cè)試環(huán)境
　　5.1.1同樣環(huán)境情況（天氣、風(fēng)力、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、幅照量）
　　5.1.2根據(jù)當(dāng)日環(huán)境因素每?jī)蓚€(gè)小時(shí)記錄環(huán)境情況，包含天氣情況、環(huán)境溫度。
　　5.1.3針對(duì)集熱管結(jié)構(gòu)、測(cè)試形式與數(shù)據(jù)記錄做統(tǒng)一規(guī)范。
　　5.1.4測(cè)試位置：江蘇省昆山市，北緯31.23、東經(jīng)120.57。
　　5.2數(shù)據(jù)處理手法
　　采用二維積分的幾何定義進(jìn)行計(jì)算，二維積分幾何定義是指函數(shù)在規(guī)定區(qū)間[a,b]內(nèi)與x軸圍成的曲面的有向面積：在x軸上方（藍(lán)色）的面積為正，下方（黃色）的面積為負(fù)。利用數(shù)學(xué)式表達(dá)為：，在該試驗(yàn)中，可利用積分的定義將積分區(qū)間均分為若干單元，算出單個(gè)區(qū)間的差值后再進(jìn)行求和運(yùn)算。
。即：
6數(shù)據(jù)處理
　 6.1匯整數(shù)據(jù)，形成比較圖
　　通過(guò)對(duì)多臺(tái)家用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，可得出結(jié)論：通過(guò)比較溫升變化曲線(xiàn)和環(huán)境溫度變化曲線(xiàn)所積面積的大小來(lái)確定集熱器或者整機(jī)的熱性能,可以避開(kāi)試驗(yàn)起始溫度對(duì)集熱器，或者q17計(jì)算公式對(duì)整機(jī)試驗(yàn)產(chǎn)生的誤差影響；同時(shí)若放寬試驗(yàn)的測(cè)試時(shí)間范圍，二維積分統(tǒng)計(jì)表可以綜合反映出當(dāng)日的得熱量和熱損情況，可謂一舉兩得。
　　
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