魏生贤，胡粉娥，杨慧敏

夏热冬暖地区阳台壁挂式平板型太阳能热水器水量配比优化

魏生贤1，胡粉娥2，杨慧敏3

（1. 曲靖师范学院磁性材料及器件研究中心，曲靖 655011；2. 曲靖师范学院化学与环境科学学院，曲靖 655011；3. 曲靖师范学院物理与电子工程学院，曲靖 655011）

基于中国夏热冬暖地区13城市的典型气象数据，利用所建数学模型对阳台壁挂式平板型太阳能热水器的水量配比、方位角因子和太阳能保证率进行了计算。结果显示，南向阳台壁挂式太阳能热水器春、夏、秋、冬4季和全年水量配比分别位于21.1～50.3、22.9～55.7、33.8～57.9、25.0～54.6和28.3～49.3 kg/m2之间。为便于应用，该文分别给出了南向阳台壁挂式太阳能热水器水量配比与水平面日均总太阳辐射量、温升-辐射量比值、倾角间的线性关系式。对于非南向阳台壁挂式太阳能热水器，季均和年均方位角因子随方位角的增大而逐渐减小。倾角为60°～90°、方位角为10°～90°时，季均和年均方位角因子分别位于0.67～0.99和0.74～0.99之间。当方位角小于20°、30°、40°、50°时，方位角对水量配比的影响分别约为3%、7%、10%和15%。方位角位于60°～90°时，方位角对水量配比存在20%～33%左右的影响。进一步分析发现，夏热冬暖地区南向阳台壁挂式太阳能热水器的年均太阳能保证率位于0.41～0.56之间，推广应用潜力较大。

太阳能；热水器；优化；夏热冬暖地区；水量配比；方位角；方位角因子；太阳能保证率

0 引 言

太阳能热水器的大规模应用，对中国节能减排、改善生态环境、实现“2020年非化石能源的份额达到15%”的绿色发展目标具有积极作用[1-2]。为提升平板型太阳能热水器的经济性能和热性能，国内学者对微热管阵列平板型太阳能热水器[3-5]、立面阳台式太阳能热水器[6]的热性能进行了研究。……