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太陽熱水系統中常用的冷卻器為了防凍,在水箱里面加一個冷卻器,工質(即防凍液)在集熱器和冷卻器組成的循環回路里循環,不斷加熱水箱里的水。
常用的冷卻器有以下幾種:(1)肋片管或光管冷卻器如所示,在水平或垂直水箱里加一根或幾根管子,這種結構易實現自然循環,但換熱效率較低。Mertol(1981)對這種結構的自然循環冷卻器進行了數值模擬研究,他假設冷卻器換熱系數U為恒定值,等于170Wm-2K-、Webster(1987)提出了一種確定新的集熱器效率因子的方法。目前這種結構的冷卻器很少使用。
夾層水箱冷卻器通常有兩種形式①水平夾層水箱冷卻器如所示,它通常用于自然循環系統中,提高工質進口位置,可提高水箱溫度分層及系統性能,但工質進口位置高會增加上回流熱損,而且會降低工質循環流速。②垂直夾層水箱冷卻器如所示,它通常用于強制循環系統中,進口位置通常位于夾層底部,這種結構易實現水箱溫度分層。如果水箱中裝有電加熱器,工質進口位置必須低于電加熱器所在位置。
這種結構的冷卻器通常放在垂直水箱里,采用強制循環的方式,它有利于水箱溫度分層,但冷卻器里流動阻力較大,故不宜采用自然循環如所示,這種結構把冷卻器和水箱分離,工質循環則采用強制循環,水循環則采用自然循環或強制循環。
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