韩枫涛，陈 超，Khamid Mahkamov，马兴龙，胡庆玲，贺祎鹏

温室双集热管多曲面槽式空气集热器模型构建与应用

韩枫涛1，陈 超1※，Khamid Mahkamov2，马兴龙3，胡庆玲1，贺祎鹏1

（1. 北京工业大学建筑工程学院，北京 100124；2. 诺森比亚大学工程与环境学院，伦敦，NE18ST；3. 北京理工大学机械工程学院，北京 100081）

为定量分析并预测复杂多变的室外工况对双集热管多曲面槽式空气集热器热工性能的影响，该研究针对双集热管多曲面槽式空气集热器结构及光学性能，结合能量守恒理论分析其传热过程，采用有限元及集总参数法建立其数学模型，并通过搭建双管集热器热性能测试平台和北京地区实际温室系统验证其有效性。结果表明：无论双管集热器反射槽体外是否贴附保温层，其数学模型的平均绝对误差为±0.9 ℃，平均相对误差为3.7%，误差分析指数IA（Index of Agreement）可达0.994；对于北京地区实际工程中的16 m双集热管多曲面槽式空气集热器串联集热系统，其数学模型能够较为准确的给出不同室外工况及不同串联长度的集热系统出口空气温度，其平均绝对误差为±（1.3～2.7）℃，平均相对误差为5.4%～7.0%，误差分析指数IA为0.988～0.994。该模型为指导太阳能空气集热器在日光温室中的最优配置及其运行策略提供方法手段及技术参考。

温室；集热器；太阳能；传热过程；数学模型；试验验证；

0 引 言

为减少冬季温室对化石能源的依赖，并提高太阳能利用率，本研究基于前期提出的太阳能主被动相变蓄热通风墙体[1-3]，研发与之匹配的太阳能空气集热系统。

槽式空气集热器已被广泛用于空间加热及农产品干燥[4-5]。……