Tab.1The temperatures of heat sourceand working medium 符号 数据/ K 2218 818 1021 818 996 298
图2传热过程的图
Fig.2 of heat transfer 以横坐标为Q,纵坐标为作出图2,当热管式吸热/蓄热器传递微小热量,则即为传递微小热量的的变化。直线下的总面积1-2-0-7-1表示热源的变化,曲线下的总面积3-4-5-6-7-0-3表示工质的变化。因此两线之间的面积1-2-3-4-5-6-1(阴影部分)即为传热损失。
表2热管式吸热/蓄热器的热平衡和平衡
Tab.2 The thermal equilibrium and exergy equilibrium of the heat pipe receiver 热平衡 平衡 热平衡项目 kJ 平衡项目 kJ 收入项 吸热器吸热 179665 吸热器消耗 155526.1
支出项 日照期工质吸热 130391.7 日照期工质 87960.3 阴影期工质吸热 46773.3 阴影期工质 31356.1 散热损失 2500 散热损失 2164.1 传热损失 28518 根据热管式吸热/蓄热器的热力学分析及实例分析,可得出以下几点结论。
4、结论
(1)从表2可以看出热管式吸热/蓄热器的热损失很小,热效率为98.6%;其损失较大,效率为80.3%,其中传热损失要比散热损失大的多,传热损失占总损失的92.9%,可见热管式吸热/蓄热器主要损失为由传热所引起的。这是由于实际过程中传热是在有限温差下进行的传热过程,有温差的传热是不可逆过程,即使没有热量损失,也必然会产生损失。因此单靠提高热管式吸热/蓄热器的热效率来提高其效率的潜力很有限。影响最大的是传热的不可逆损失。
(2)由图2可见,如果传热温差增大,将使两条线之间的距离扩大,传热损失将增加。要减小传热损失,也即减小阴影部分的面积,必须缩短两条线之间的距离,在实际操作上就是要减小热源的温度,提高工质的吸热温度。由文献[3]可知,传热温差相同时,传热损失还与冷热源温度的乘积成反比。即当传热温差不能再减小时,可以让冷热源的温度水平提高,从而达到减小传热损失的目的。
(3)综上所述,“节能”实质上就是“节”,减少能量损失首先是要减少损失。节能的首要工作就是要分析影响损失的因素,寻找减少损失的途径,使热能得到热尽其用。按质提供热能,不仅在数量上要满足,而且在质量上要相匹配。从而,利用分析的方法正确地、合理地按质利用热能,对于提高热能的利用效果,节约能源有着十分重要的意义。
参考文献
[1]桂晓宏,袁修干.先进太阳能热动力发电系统吸热/蓄热器研究[J].航空动力学报,2003年10月:645-649.
[2]徐伟强,崔海亭,袁修干.热管式吸热器单元热管传热的数值模拟分析[J].太阳能学报.2005年6月:338-342.
[3]汤学忠.热能转换与利用[M].北京:冶金工业出版社,2001年.