许立鹏 苏庆宗

内蒙古科技大学化学与化工学院

0 引言

太阳能因储量巨大、寿命长久被广大科研人员青睐[1]，但开发受到间歇性的影响[2]，平板太阳能热利用受到环境温度与辐射强度共同的影响。当集热装置的光学损失与热损失之和高于集热面太阳辐射投射量，集热进程将不在进行[3-4]，所以日出、日落、雨雪或多云天气集热效果最差。

合理开发太阳能，热存储技术是解决太阳能供需之间不协调的关键[5]，热存储主要在于高的储热密度，高传热效率和优异的重复利用性能，相变材料在加速热循环重复性实验中证明，其熔化温度与潜热值都表现出良好的热稳定[6-7]，并且成本更低，熔化温度更宽，安全系数更高。将潜热存储技术应用在平板集热装置中，可以使得装置降低成本和空间。由于PCM 的低导热性能在储热应用受到限制，在潜热存储技术应用需提高PCM 的热传导性能[8]。嵌入式中央长直翅片管用作传热管，实验结果分析，在一定温度范围内传热系数与入口HTF 的温度呈现二次性关系，整体导热系数增加了21.9%，融化与凝固时间分别减少了45.3%和16.6%[9]。

为了验证提出太阳能储热概念加热设备，已建立原型及其性能已经在各种实验条件下进行了研究其中包括设备的仰角，太阳辐射量，储热期的环境温度和对流速度和耗散过程。这些结果将提供基本的理论和有价值的实验数据，以进一步开发各种太阳能应用设备。

1 原型设计

翅片强化蓄热型平板集热装置由翅片强化储热单元（蓄热单元），太阳能吸热涂层，相变材料，通透式空气换热流道，保温材料，直流风扇与金属框架共同构成。……