銅盤管換熱效率計算方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種銅盤管換熱效率計算方法，其包括以下步驟：（1）計算太陽能真空管吸收的太陽能：Q1=C1M1△T1，其中，C1為集熱箱內(nèi)介質(zhì)比熱容，M1為集熱箱內(nèi)介質(zhì)質(zhì)量，△T1為集熱箱進(jìn)出口溫度之差；（2）計算銅盤管內(nèi)介質(zhì)吸收的熱量：Q2=C2M2△T2，其中，C2為集熱箱內(nèi)介質(zhì)比熱容，M2為集熱箱內(nèi)介質(zhì)質(zhì)量，△T2為集熱箱進(jìn)出口溫度之差；（3）計算（Q2/Q1）ρ，其中ρ為系數(shù)，取值范圍：環(huán)境溫度在0-15℃時，ρ=1；環(huán)境溫度在16-30℃時，ρ=0.9；環(huán)境溫度在31-45℃時，ρ=0.85；本發(fā)明方法在綜合計算的基礎(chǔ)上，結(jié)合環(huán)境因素的影響，如考慮熱脹冷縮等因素，再次乘以修正系數(shù)ρ對效率數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，最終精確地得出銅盤管換熱效率，為大功率的太陽能空調(diào)設(shè)計提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
【專利說明】銅盤管換熱效率計算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種銅盤管換熱效率計算方法，屬于太陽能空調(diào)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]真空管是真空管集熱器最要部件，真空管的外管相當(dāng)于平板集熱器的透明玻璃蓋板和外殼，其內(nèi)管和附著在內(nèi)管外表面的選擇性吸收涂層相當(dāng)于平板集熱器的吸熱體，內(nèi)外管之間的真空夾層相當(dāng)于平板集熱器的隔熱材料。
[0003]以國家標(biāo)準(zhǔn)《全玻璃真空太陽集熱管(GB/T17049—1997)》為依據(jù)生產(chǎn)的全玻璃真空管具有優(yōu)良的性能，其指標(biāo)保證了全玻璃真空管集熱器較高的吸熱性能，有效的避免了平板集熱器的傳導(dǎo)和對流熱損失。
[0004]太陽能空調(diào)的工作原理是:當(dāng)機(jī)器通電工作后，壓縮機(jī)排出高溫高壓的氣體，進(jìn)入太陽能集熱器水箱內(nèi)的銅盤管內(nèi)，由于在太陽光作用下，水箱內(nèi)的水迅速被加熱到高溫狀態(tài)，通過水與銅盤管內(nèi)的制冷劑換熱，制冷劑吸收了熱水的溫度，提高了排氣溫度。之后進(jìn)入冷凝器，進(jìn)行散熱制冷，制冷劑變成中溫低壓的液體，后經(jīng)毛細(xì)管節(jié)流，制冷劑變成低溫低壓的氣液兩相狀態(tài)，進(jìn)入蒸發(fā)器蒸發(fā)，從而吸收空氣中的熱量，實現(xiàn)對房間的制冷。
[0005]由上述可知，真空管吸收的太陽能需要經(jīng)盤管換熱后利用，因此這就存在太陽能利用效率問題，在設(shè)計大型太陽能空調(diào)時，需要對換熱效率進(jìn)行精確計算，設(shè)計不準(zhǔn)確將嚴(yán)重影響太陽能空調(diào)的使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種銅盤管換熱效率計算方法，該方法能夠精確地計算出銅盤管換熱效率。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種銅盤管換熱效率計算方法，其包括以下步驟:
[0008](I)計算太陽能真空管吸收的太陽能:
[0009]Q1=C1M1 Δ T1
[0010]其中，C1為集熱箱內(nèi)介質(zhì)比熱容，M1為集熱箱內(nèi)介質(zhì)質(zhì)量，Λ T1為集熱箱進(jìn)出口溫度之差;
[0011](2)計算銅盤管內(nèi)介質(zhì)吸收的熱量:
[0012]Q2=C2M2 Δ T2
[0013]其中，C2為集熱箱內(nèi)介質(zhì)比熱容,M2為集熱箱內(nèi)介質(zhì)質(zhì)量，Δ T2為集熱箱進(jìn)出口溫度之差;
[0014](3)計算(Q2A)1) P,其中P為系數(shù),取值范圍:
[0015]環(huán)境溫度在0_15°C時，P=I ;
[0016]環(huán)境溫度在16_30°C時，P =0.9 ;
[0017]環(huán)境溫度在31_45°C時，Ρ=0.85。[0018]本發(fā)明方法在綜合計算的基礎(chǔ)上，結(jié)合環(huán)境因素的影響，如考慮熱脹冷縮等因素，再次乘以修正系數(shù)P對效率數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，最終精確地得出銅盤管換熱效率，為大功率的太陽能空調(diào)設(shè)計提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
【具體實施方式】
[0019]集熱器水箱內(nèi)的介質(zhì)為水，其比熱容為4.2*103J/(kg*C);銅盤管內(nèi)的制冷劑為氟利昂-12，其比熱容為0.67*103J/(kg*C)。
[0020]實施例1
[0021]在環(huán)境溫度為10°C時:
[0022](I)計算太陽能真空管吸收的太陽能:
[0023]Q1=C1M1 Δ T1
[0024]其中，C1為集熱箱內(nèi)介質(zhì)比熱容，為4.2*103J/(kg*C)，M1為集熱箱內(nèi)介質(zhì)質(zhì)量，Δ T1為集熱箱進(jìn)出口溫度之差；
[0025](2)計算銅盤管內(nèi)介質(zhì)吸收的熱量:
[0026]Q2=C2M2 Δ T2
[0027]其中，C2為集熱箱內(nèi)介質(zhì)比熱容，為0.67*103J/(kg*C)，M2為集熱箱內(nèi)介質(zhì)質(zhì)量，Δ T2為集熱箱進(jìn)出口溫度之差；
[0028](3)計算得到熱效率為(Q2Al1X
[0029]實施例2
[0030]在環(huán)境溫度為20°C時:
[0031](I)計算太陽能真空管吸收的太陽能:
[0032]Q1=C1M1 Δ T1
[0033]其中，C1為集熱箱內(nèi)介質(zhì)比熱容，為4.2*103J/(kg*C)，M1為集熱箱內(nèi)介質(zhì)質(zhì)量，Δ T1為集熱箱進(jìn)出口溫度之差；
[0034](2)計算銅盤管內(nèi)介質(zhì)吸收的熱量:
[0035]Q2=C2M2 Δ T2
[0036]其中，C2為集熱箱內(nèi)介質(zhì)比熱容，為0.67*103J/(kg*C)，M2為集熱箱內(nèi)介質(zhì)質(zhì)量，Δ T2為集熱箱進(jìn)出口溫度之差；
[0037](3)計算得到熱效率為0.9 (Q2A)1X
[0038]實施例3
[0039]在環(huán)境溫度為35°C時:
[0040](I)計算太陽能真空管吸收的太陽能:
[0041]Q1=C1M1 Δ T1
[0042]其中，C1為集熱箱內(nèi)介質(zhì)比熱容，為4.2*103J/(kg*C)，M1為集熱箱內(nèi)介質(zhì)質(zhì)量，Δ T1為集熱箱進(jìn)出口溫度之差；
[0043](2)計算銅盤管內(nèi)介質(zhì)吸收的熱量:
[0044]Q2=C2M2 Δ T2
[0045]其中，C2為集熱箱內(nèi)介質(zhì)比熱容，為0.67*103J/(kg*C)，M2為集熱箱內(nèi)介質(zhì)質(zhì)量，
Δ T2為集熱箱進(jìn)出口溫度之差；[0046](3)計算得到熱效率為0.85 (Q2ZQ1)0
[0047]上述實施例也解釋了太陽能空調(diào)并非環(huán)境溫度越高(陽光照射條件好)工作效率越高，在高溫讀取，太陽能空調(diào)不易達(dá)到T3工況。
[0048]上述實施例不以任何方式限制本發(fā)明，凡是采用等同替換或等效變換的方式獲得的技術(shù)方案均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種銅盤管換熱效率計算方法，其特征在于包括以下步驟: (1)計算太陽能真空管吸收的太陽能:
Q1=C1M1 Δ T1 其中，C1為集熱箱內(nèi)介質(zhì)比熱容，M1為集熱箱內(nèi)介質(zhì)質(zhì)量，Δ T1為集熱箱進(jìn)出口溫度之差; (2)計算銅盤管內(nèi)介質(zhì)吸收的熱量:
Q2=C2M2 Δ T2 其中，C2為集熱箱內(nèi)介質(zhì)比熱容，M2為集熱箱內(nèi)介質(zhì)質(zhì)量，Δ T2為集熱箱進(jìn)出口溫度之差; (3)計算(Q2A)1)P ,其中P為系數(shù)，取值范圍: 環(huán)境溫度在0-15°C時，P=I ； 環(huán)境溫度在16-30°C時，P =0.9 ; 環(huán)境溫度在31-45` °C時，P=0.85。
【文檔編號】G06F19/00GK103514379SQ201310484880
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月16日
【發(fā)明者】杜友志, 王延樓, 張忠波 申請人:江蘇創(chuàng)蘭太陽能空調(diào)有限公司