太陽能集熱裝置設計

A. 假如讓你設計一個太陽能集熱器，為了提高效率，你認為要從哪些方面考慮比較合理，請簡述你的思路與設計方

B. 「太陽能聚光集熱器的設計」翻譯成英文該是什麼

太陽能聚光集熱器的設計
The design of heat assembling/collection device (by converging light) from solar energy .

C. 太陽能集熱控制系統原理

效率比較高的集熱器由收集和吸收裝置組成。陽光由不同波長的可見光和不可回見光組成，答不同物質和不同顏色對不同波長的光的吸收和反射能力是不一樣的。黑顏色吸收陽光的能力最強，因此棉衣一般用深色或黑色布。白色反射陽光的能力最強，因而夏季的襯衫多是淡色或白色的。因此利用黑顏色可以聚熱。讓平行的陽光通過聚焦透鏡聚集在一點、一條線或一個小的面積上，也可以達到集熱的目的。紙在陽光照射下，不管陽光多麼強，哪怕是在炎熱的夏天，也不會被陽光點燃。但是，若利用集光器，把陽光聚集在紙上，就能將紙點燃。集熱器一般可分為平板集熱器、聚光集熱器和平面反射鏡等幾種類型。

太陽能集熱器是一種將太陽的輻射能轉換為熱能的設備。由於太陽能比較分散，必須設法把它集中起來，所以，集熱器是各種利用太陽能裝置的關鍵部分。由於用途不同，集熱器及其匹配的系統類型分為許多種，名稱也不同，如用於炊事的太陽灶、用於產生熱水的太陽能熱水器、用於乾燥物品的太陽能乾燥器、用於熔煉金屬的太陽能熔爐，以及太陽房、太陽能熱電站、太陽能海水淡化器等等。

D. 太陽能熱水器的設計的原理50字

你好知浴太陽能熱水器幫你解答：簡單就是光能轉化成熱能
冷水通過管道進入太陽能熱水器內，經過集熱板，集熱板能收集太陽能，將太陽能轉化為熱能，然後把冷水加熱。由於冷水的比重比熱水的比重大，熱水會自動往上升，然後形成一個循環動力，水就在集熱板那逐漸升溫，達到一定溫度後就能進入儲熱水箱，需要熱水的時候就能供應熱水。
希望回答滿意，希望採納

E. 自製家用鐵桶集熱式太陽能熱水器的製作方法

自製是個無限廣闊的思維，要受到材料來源、設備條件和技術能力的種種限制。舉個例子說一說吧。

1．水箱的製作。太陽能熱水器要細長，以便於密集排列集熱管。用兩個廢棄的電熱水器（優點是進出水口、保溫層、防護漆都是現成的）焊接是個不錯的選擇，而且應當從井口側對接（用兩個汽油桶焊接更簡單，但要增加保溫這個大工序，而且還有容積過大、以及樓頂承重方面的隱憂）。然後從頂部開個呼吸孔和溢流口、底部開一長排集熱管孔就可以了。自製的最大難題在於水流控制，即用什麼裝置檢測加滿水、並停止上水，浮子閥簡單，但固定、檢修較為困難，電磁閥可靠，但又得依賴於可靠的感測器、主板和電源，還有輔助加熱功能的選擇；因陋就簡、不要自動控制也是個不錯的選擇。

2．支架的製作。可以自己焊接，也可以直接在安裝位置砌一個磚牆替代，關鍵是承重要均衡、結構要穩固，光照方向要明確。

3．集熱管的安裝。集熱管和密封圈都得購買，事實上這個工作在設計階段都已經要考慮進去了，安裝到位後就可以注水檢漏了。

4．管路的連接。將熱水器與給水、溢流、用水位置連接起來，這一步與成品的安裝是差不多的。

5．試用和使用。上述工作完成了，熱水器基本完工了；效果怎麼樣，得試些日子，或者說試用跟使用是沒有界限的，只要能用就湊合用了。

沒有適宜的設備、技術和材料，自製的成本可能要遠高於直接購買了。順便提及，這種製作還要考慮飲水的污染問題。

F. 太陽能集熱板應設計防止墜落的措施 在什麼規范上

或許裝修圖集有，我這只有g101-1和3

G. 用太陽能做熱源的斯特林發動機如何設計製作

斯特林發動機，又稱熱氣機，是一種外燃（或外部加熱）封閉循環活塞式發動機，即依靠外部熱源對密封在機器中的氣體工質加熱，使其不斷熱脹冷縮，進行閉式循環，推動活塞做功。斯特林發動機具有不受熱源形式限制、運行雜訊低、熱效率高等突出優點。
太陽能斯特林發動機應用於碟式太陽能熱電系統中，由太陽能斯特林發動機和太陽能聚光器相互配合，以太陽能為熱源，通過一系列的熱電轉換裝置把光能轉換為電能。在石化能源短缺與環境污染問題日益嚴重的今天，太陽能斯特林發動機的研發和應用具有重大意義。
太陽能斯特林發動機研發的關鍵技術主要包括：分析方法、接收器的設計等。
1分析方法
根據馬提尼[1]的命名規則，斯特林循環的分析法可以分為零級分析法、一級分析法、二級分析法、三級分析法和四級分析法5類。
1.1零級分析法
零級分析法並沒有對斯特林循環進行分析，而是根據斯特林發動機的實驗結果引入經驗因子，歸納出斯特林發動機實際功率與效率的經驗關系式。該方法簡單實用，一般可用於定性分析，不適合做斯特林發動機的優化設計。
1.2一級分析法
一級分析法是考慮了斯特林循環的最基本分析方法，該方法主要假設熱腔和冷腔工質的循環溫度恆定，因此又稱為等溫分析法。由於一級分析法的等溫假設過於理想，不符合實際情況，因而分析結果存在較大的理論誤差，一般也只用於定性分析。
1.3二級分析法
二級分析法假設熱腔和冷腔內的工質溫度在循環的過程中是變化的。因此基於二級分析法所建的數學模型一般為常微分方程組，結合理想氣體狀態方程以及邊界條件可進行數值求解。最常用的二級分析法是絕熱分析法。相對一級分析法而言，二級分析法更接近實際，具有更為重要的應用價值[3]。
1.4三級分析法
三級分析法又稱為節點分析法，對工質作一維流動假設，在每個節點處對工質的傳熱和氣體動力學過程用質量、動量和能量守恆的偏微分方程進行描述。三級分析法解決了一級分析法和二級分析法的空間誤差問題，得到了廣泛的應用和發展。
1.5四級分析法
四級分析法又稱為多維CFD分析法，是在三級分析法的基礎上將維數增加到二維甚至是三維，其計算過程極其復雜，往往需求於商業化的CFD軟體。多維CFD分析法已成功應用於內燃機和燃氣輪機的設計，但在斯特林發動機上的應用還很不完善。四級分析法的精度比較高，作為研發的重點，隨著各種輔助工具的不斷改善，四級分析法終將成為斯特林循環的主要分析法。
2接收器設計
接收器是太陽能斯特林發動機特有的核心部件，它包括直接照射式和間接受熱式。前者是將太陽光聚集後直接照在斯特林發動機的換熱管上；後者則通過某種中間媒介將太陽能傳遞到斯特林發動機。
2.1直接照射式
太陽光直接照射到換熱管上是太陽能斯特林發動機最早使用的太陽能接收方式。圖1中的直接照射式接收器是將斯特林發動機的換熱管簇彎制組合成盤狀，聚集後的太陽光直接照射到這個盤的表面（即每根換熱管的表面），換熱管內工作介質高速流過，吸收了太陽輻射的能量，達到較高的溫度和壓力，從而推動斯特林發動機運轉。由於太陽輻射強度具有明顯的不穩定性，以及聚光鏡本身可能存在一定的加工精度問題，導致換熱管上的熱流密度呈現明顯的不穩定與不均勻現象，從而使多缸斯特林發動機中各氣缸溫度和熱量供給的平衡難以解決。
2.2間接受熱式
間接受熱式接收器是根據液態金屬相變換熱性能機理，利用液態金屬的蒸發和冷凝將熱量傳遞至斯特林發動機的接收器。間接受熱式接收器具有較好的等溫性，從而延長了斯特林發動機加熱頭的壽命，同時提高了發動機的效率。在對接收器進行設計時，可以對每個換熱面進行單獨的優化。間接受熱式接收器包括池沸騰接收器、熱管式接收器以及混合式熱管接收器等。
2.2.1池沸騰接收器
池沸騰接收器通過聚集到吸熱面上的太陽能加熱液態金屬池，產生的蒸汽冷凝於斯特林發動機的換熱管上，從而將熱量傳遞給換熱管內的工作介質，冷凝液由於重力作用又迴流至液態金屬池，即完成一個熱質循環。池沸騰接收器結構簡單，加工成本較低，適應性強，適合於在較大的傾角范圍內運行，金屬蒸汽直接冷凝於熱機換熱管，效率較高，但要求工質的充裝量較大，一旦發生泄漏將非常危險。
2.2.2熱管接收器
熱管接收器採用毛細吸液芯結構將液態金屬均布在加熱表面。圖2為由美國Thermalcore公司設計製造的熱管接收器，受熱面一般被加工成拱頂形，上面布置有吸液芯，這樣可以使液態金屬均勻的分布於換熱表面。吸液芯結構可有多種形式，如不銹鋼絲網、金屬氈等。分布於吸液芯內的液態金屬吸收太陽能量之後產生蒸汽，蒸汽通過斯特林發動機機換熱管將熱量傳遞給管內的工作介質，蒸汽冷凝後的冷凝液由於重力作用又迴流至換熱管表面。由於液態金屬始終處於飽和態，使得接收器內的溫度始終保持一致，從而使熱應力達到最小。
2.2.3混合式熱管接收器
太陽能熱發電系統若要連續而穩定的發電，必須考慮陽光不足時或夜間運行的能量補充問題，其解決方案有蓄熱和燃燒2種。在碟式太陽能熱發電系統中多採用燃料燃燒的方式來補充能量，即在原有的接收器上添加燃燒系統。混合式熱管接收器就是由熱管接收器改造而成的以氣體燃料作為能量補充的接收器。DLR開發出了第二代混合式熱管接收器（圖3），該接收器設計功率為45kW，設計工作溫度為700～850℃。混合式熱管接收器的開發有利於提高碟式太陽能熱發電系統的適應性，實現連續供電，但是由於加入了燃燒系統，使得結構變得非常復雜，加工製造難度大大增加，同時成本大幅提高也是一個不容忽視的問題。
3結論
對太陽能斯特林發動機的關鍵技術進行歸納總結，得出如下結論：
（1）分析方法主要是對實際的斯特林循環進行模擬模擬，目前國際上應用較多的是二級分析法和三級分析法（節點分析法），基於這兩種分析法建立的模型雖然考慮到了斯特林發動機各部分狀態參數的變化，但與實際工作過程還有很大差別。因此精度比較高、建立了更接近實際的CFD模型的四級分析法，將成為斯特林循環的主要分析法。
（2）直接照射式接收器結構簡單，加工容易，且成本低廉，但換熱管內工作流體溫度難以均衡，會使熱機運行效率和穩定性明顯下降；池沸騰接收器由於換熱管與金屬蒸汽直接換熱，溫度均勻性好，運行效率高，但是對傳熱機理研究相對缺乏，許多傳熱問題還未真正的解決；熱管接收器雖然在加工上增加了一定的難度，但是可將液態金屬充裝量降低到很小，同時由於對高溫熱管的研究資料較為豐富，給設計也帶來了很大方便，運行可靠性較高；混合式熱管接收器可以滿足系統連續運行的需求，但由於結構復雜，成本較高，無論是設計製造還是實際運行中都還存在許多問題亟待研究。隨著研究開發的不斷深入，熱管式接收器以及混合式熱管接收器將成為未來解決碟式太陽能熱發電熱能接收的主要方案。

H. 太陽能聚熱裝置一般分為哪幾個類型

1. 真空管集熱，光熱轉化

2. 真空熱管集熱，光熱轉化——熱傳遞

3. 平板集熱，光熱轉化——熱傳遞

4. 除了太陽能熱水器、平板集熱器，用於發電的，比如槽式熱發電、塔式熱發電等，聚光集熱，熱發電！
   

I. 太陽能+空氣源熱泵熱水工程 設計方案

太陽能系統：兩噸太陽能水箱，太陽能真空管200隻，太陽能循環泵一台，加壓泵一台（與太陽能循環泵同樣型號），冷水進水電磁閥一個，溫控系統一套。合計約2.8-3.2萬
空氣能系統：5P主機一台，2噸水箱一個，水位控制系統一套，循環水泵一台。合計約：2.2-2.5萬
兩套系統串聯使用，冷水先進入太陽能系統，然後再進入空氣能系統。這是最節能的方式了。不過也是最貴的方式。

J. 太陽能熱水器的設計。

太陽能熱水器把太陽光能轉化為熱能，將水從低溫度加熱到高溫度，以滿足人們在生活、生產中的熱水使用。太陽能熱水器按結構形式分為真空管式太陽能熱水器和平板式太陽能熱水器，真空管式太陽能熱水器為主，占據國內95%的市場份額。真空管式家用太陽能熱水器是由集熱管、儲水箱及支架等相關附件組成，把太陽能轉換成熱能主要依靠集熱管。集熱管利用熱水上浮冷水下沉的原理，使水產生微循環而達到所需熱水。
吸熱過程
真空管式熱水器的吸熱時，太陽輻射透過真空管的外管，被集熱鍍膜吸收後沿內管壁傳遞到管內的水。管內的水吸熱後溫度升高，比重減小而上升，形成一個向上的動力，構成一個熱虹吸系統。隨著熱水的不斷上移並儲存在儲水箱上部，同時溫度較低的水沿管的另一側不斷補充如此循環往復，最終整箱水都升高至一定的溫度。
平板式熱水器，一般為分體式熱水器，介質則在集熱板內因熱虹吸自然循環，將太陽輻射在集熱板的熱量及時傳送到水箱內，水箱內通過熱交換（夾套或盤管）將熱量傳送給冷水。介質也可通過泵循環實現熱量傳遞。
循環管路
家用太陽能熱水器通常按自然循環方式工作，沒有外在的動力。真空管式太陽能熱水器為直插式結構，熱水通過重力作用提供動力。平板式太陽能熱水器通過自來水的壓力（稱為頂水）提供動力。而太陽能集中供熱系統均採用泵循環。由於太陽能熱水器集熱面積不大，考慮到熱能損失，一般不採用管道循環。
使用過程
平板式太陽能熱水器為頂水方式工作，真空管太陽能熱水器也可實行頂水工作的方式，水箱內可以採用夾套或盤管方式。頂水工作的優點是供水壓力為自來水壓力，比自然重力式壓力大，尤其是安裝高度不高時，其特點是使用過程中水溫先高後低，容易掌握，使用者容易適應，但是要求自來水保持供水能力。頂水工作方式的太陽能熱水器比重力式熱水器成本大，價格高。