冬季太阳能采暖直供毛细管系统测试分析实验结果与讨论

冬季太阳能采暖直供毛细管系统测试分析实验结果与讨论如下：
冬季太阳能采暖直供毛细管系统中太阳能集热系统性能分析：本实验系统采用具有较高集热温度，冬夏两季均可使用热管式真空集热。为分析实验系统性能，在天津气象条件下，对实验进行测试。期间，集热水箱中水始终未采用辅助电加热器加热。系统从3 月11～16 日。对具有代表性3月11 日天气情况数据进行分析。
室外温度和太阳辐照强度采用温湿度自记仪和太阳辐射仪自动记录数据。图3 为一天中室外温度和太阳辐照量随时间变化曲线。可看出太阳辐射强度最大值在13:00 左右，此时辐射值848.2W/m2，全天平均太阳辐射值538.4W/m2，计算总辐射量18.8MJ/m2。全天室外温度在13:00 左右最高达8.9℃，凌晨5:00 最低降至-0.3℃，全天室外气温波动较大。

太阳能集热循环泵定流量运行，流量2.2m3/h。太阳能集热器吸收太阳辐射能量使集热循环水不断升温，将其储存到蓄热水箱中，再流入集热器。根据记录集热器进出口水温，由公式（1）计算出集热器有用功率。

式中：
Q——集热器实际获得有用功率，W；
m——传热介质流量，kg/s；
Cp——传热介质比热容，J（/ kg•℃）；
ti——集热器进口温度，℃；
to——集热器出口温度，℃。
全天集热器进出口水温以及有用功率随时间变化曲线如图4所示。可看出，2.2m3/h 定流量运行下，集热器进出口水温在15:00 左右达到最大值，分别39.2℃、37.9℃。集热器进出口水温相差不大，在11:00左右集热器进出口温差最大达到2℃，此时集热器有用功率最大达5.2kW，通过计算得到全天集热器平均集热功率3.5kW。由SD-H32超声波计量得到单位面积全天总辐射量18.8MJ/m2，故集热器吸热板全天吸收247.3MJ，实际运行中，根据集热器的非稳态能量平衡方程得出，全天集热器自身储存能量和热损失共137.7MJ。