王敬思，刘立群，宋志鹏，高乐美

(1.太原科技大学电子信息工程学院，山西太原030024；2.济南铸造锻压机械研究所有限公司，山东济南250022)

平板太阳能集热器数学建模及仿真

王敬思1，刘立群1，宋志鹏1，高乐美2

(1.太原科技大学电子信息工程学院，山西太原030024；2.济南铸造锻压机械研究所有限公司，山东济南250022)

太阳能的开发与应用已经成为国内外的研究热点，我国作为太阳能集热器的生产和保有量大国，有必要对太阳能集热器的数学模型、集热过程和效率进行研究。针对平板太阳能集热器易于与建筑相结合的特点，通过系统热平衡过程分析，瞬时效率方程推导，动态分析水温和水流质量流量的改变对集热器瞬时效率的影响，利用Matlab/Simulink构建出了平板太阳能集热器动态仿真平台，在稳态或准稳态的工况下实现了对系统瞬时效率的仿真，并验证了仿真数据的有效性。

平板太阳能集热器；热平衡分析；集热器瞬时效率

太阳能的热利用就是将太阳能的辐射能转换为热能，而实现这种转换的器件就是太阳能集热器。太阳能集热器是太阳能热利用中最成熟的技术，它具有结构简单、便于维护和节能环保等优点[1]。现在，最常用的太阳能集热器主要包括真空管太阳能集热器和平板太阳能集热器两种。真空管太阳能集热器在国内占市场份额可达到90%，它具有耐高温和可全年运行等优点，同时也存在不承压、炸管和结垢等缺点。平板集热器虽然具有热损失大、保温性能差、集热性能差、成本偏高以及制造工艺相对复杂等缺点外，具有接口简单、承压性好、耐冻性好、日平均效率高和易于建筑相结合等优点[2-4]。……