結(jié)構(gòu)參數(shù)對吸附集熱器性能的影響

1.真空管和內(nèi)通道直徑的分析這里對上述結(jié)構(gòu)的真空管吸附集熱器進行了分析。在太陽輻射強度一定時，真空管吸附集熱器可達到的最高解吸溫度受到吸附劑質(zhì)量多少的制約，亦即與真空管的直徑與傳質(zhì)通道直徑有關(guān)。通過對幾種不同管徑吸附集熱器的數(shù)值計算，得到的結(jié)果如圖5-17所示（管中心距D=2Dg，總輻射時間t=8h，輻射總能量為17MJ/m2）。圖中曲線表明吸附集熱器的最高溫度、平均溫度和最低溫度的變化率均隨傳質(zhì)通道直徑的增大而增大，而且當(dāng)傳質(zhì)通道直徑與真空管管徑的差值相等時，各管徑的真空管集熱溫度幾乎為定值，即說明了吸附劑的厚度（等于真空管半徑誠傳質(zhì)通道半徑）一定時，集熱溫度值與真空管的管徑關(guān)系不大。

2.管中心距應(yīng)用真空管作吸附集熱器時，由于受單根管所能裝填吸附劑質(zhì)量的限制，通常是將許多真空管按一定的排列組合形成所需面積的吸附床。同時為了最大地提高集熱器的溫度和降低制造成本，排列組合管組時，需要考忠相鄰兩根管間的中心距離。

以直徑等于T0mm的真空管吸附集熱器為例，對吸附集熱器的溫度變化與管組中兩相鄰管中心距離的關(guān)系進行計算，結(jié)果如圖5-18所示，由圖可知管中心距離小于2倍的管徑（即4倍R?）時，吸附集熱器的平均溫度受管中心距離的影響較大：等于或大于2倍的管徑時，平均溫度達到最高且開始趨于定值。

3.集熱效率集熱效率通常作為衡量集熱器性能的一個重要指標(biāo)，其值越大，輻射能轉(zhuǎn)換為熱能的份額越大。對四種管徑的真空管吸附集熱器在不同傳質(zhì)

通道直徑下的熱利用效率進行計算的結(jié)果如圖5-19所示。很顯然，吸附集熱管內(nèi)通道直徑一定時，熱效率隨管徑的增大而增大；同一管徑時，則隨傳質(zhì)通道直徑的增大而減小，并且當(dāng)吸附集熱管管徑與內(nèi)通道直徑之差大約等于40mm時，減小的速率更顯著，而溫度卻急劇增大。這是由于此時吸附劑的質(zhì)量以及所吸附的制冷劑量均較少的緣故。

4，對系統(tǒng)性能的影響太陽輻射強度一定時，吸附劑層的溫度與吸附劑容量有很大關(guān)系，管徑越小，吸附劑容量越小，吸附劑所能達到的溫度越高，但系統(tǒng)制冷量不一定最高。要使系統(tǒng)獲得最佳性能，就存在一最佳管徑。圖5-20所示為傳質(zhì)通道直徑為20mm，相鄰真空管間距為2倍管徑時吸附集熱器溫度及采用了真空管吸附集熱器的太陽能制冷系統(tǒng)COP和制冷量隨管徑的變化關(guān)系。最高溫度在管徑大于70mm以后基本不發(fā)生變化，同時在管徑等于70mm時，系統(tǒng)COP和制冷量都達到最大。

5.吸附劑層厚度圖5-21所示為吸附集熱器在不同管徑條件下，系統(tǒng)COP隨內(nèi)通道直徑的變化。比較四種管徑下的計算結(jié)果不難發(fā)現(xiàn)，給定管徑下的最佳

內(nèi)通道直徑約比管徑小40mm，即吸附劑層的厚度大約應(yīng)為30mm。同時系統(tǒng)COP隨管徑增大面增長。