兰州地区日光温室用双管多曲面槽式空气集热器结构优化及其应用

以双管多曲面槽式空气集热器为试验对象,采用蒙特卡罗光线追踪法对不同结构参数的集热器进行光线追踪,结合信噪比分析得到较优结构的集热器,以期达到最大的光线汇聚率,并与兰州地区的日光温室太阳能主被动协同蓄热供热墙体相结合构成主动集热系统,考查其应用效果。结果表明:当集热器在进光口宽度为670 mm,出光口宽度为210 mm,集热器总高度为545 mm,二次反射平面镜高度为40 mm时,光线汇聚率在太阳入射角为0°~7°时可达到100%。工程试验结果显示,若日累计太阳辐射强度为19 MJ·m-2,室外平均环境温度为1.8℃时,总长10 m且管内空气流速为1.67 m·s-1的集热系统可获得2115 W的瞬时集热量和35.7%的最大瞬时集热效率。并统计出该集热系统在冬季晴天实测的28 d里累计集热量为633 MJ。该研究结果可为双管多曲面槽式空气集热器优化设计及其实际应用提供参考依据。     

兰州地区日光温室北墙体长度变化对温室热环境的影响

以兰州地区日光温室为研究对象,建立了日光温室模型,并对该模型进行了试验验证,以北墙体阴影率和温室日放/蓄热量比值以及累积日有效积温等为评价指标,分析了不同天气条件下温室长度变化对温室内热环境的影响,以期探究日光温室北墙体长度的变化对温室热环境的影响。结果表明:日光温室东墙和西墙在北墙会造成阴影,以13:00时为中心呈对称的关系,保温被开启与关闭时刻的阴影率最大,随着温室墙体长度的增加,其阴影率逐渐减小。在改变温室北墙体长度,而温室其它结构参数保持不变的条件下,兰州地区日光温室的日放/蓄热量比值与太阳辐射强度及北墙体长度呈非线性关系;当日放热量等于日蓄热量时,确定温室北墙体适宜长度为89.4~102.5 m;累积日有效积温与北墙体长度呈幂函数关系,北墙体长度越大,其累积日有效积温越低。