习题 太阳能热水系统Word文档下载推荐.docx
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23.在太阳能集热器热性能实验室检测中，如果平均风速小于______，宜采用人工送风，在集热器上方距采光口________的___________________上逐点进行测量并取它们的平均值。
在风速稳定的条件下测量，应在性能试验前后进行。
在有自然风的场所，应在靠近集热器的_______以内的位置进行风速测量。
24.集热器工质容量应由试验中所用的传热工质的质量来表示。
测量准确度应为________。
可通过分别测量集热器空时质量和充满工质时的质量来求得，或通过测量装满空集热器所需工质的质量来求得。
测量集热器工质容量时工质温度应在______________范围内。
25.太阳集热器室外稳态效率试验中，对于数据点的选取，应在集热器工作温度范围内至少取四个间隔均匀的工质进口温度。
为了获得η0，其中一个进口温度应使集热器工质平均温度与环境空气温度之差在______之内。
应根据________________确定最高工质进口温度，对于平板型集热器，集热器最高进口温度不应超过_________，对于真空管型集热器，最高进口温度与环境温度之差应大于40℃。
对于每个工质进口温度至少取四个独立的数据点，每个瞬时效率点的测定时间间隔应不少于_______。
26.集热器时间常数的定义为：
在太阳辐照度从一开始有阶跃式增加后，集热器出口温度上升到从（te-ta）0至（te-ta）2总增量的_______时所用的时间
27.太阳集热器压降试验中，在集热器生产厂没有提供标称流量范围的情况下，应在每平方米集热器总面积_____________________的流量范围内进行测量。
二、单项选择题
1.在太阳能热水系统检测中，贮热水箱容积小于0.6m3的家用热水系统的热性能指标：
（1）试验结束时贮水温度
（2）日有用得热量（紧凑式与闷晒式）（3）平均热损因数（紧凑式与分离式）分别为：
（）
A、大于45℃；
大于7.0MJ/㎡；
小于10W/（m3•K）
B、大于45℃；
大于7.5MJ/㎡；
小于22W/（m3•K）
C、大于40℃；
小于32W/（m3•K）
D、大于40℃；
小于50W/（m3•K）
2.以全玻璃真空管太阳能家用热水器系统为例，Q-B-J-1-150/2.0/0.05中的J代表的含义是：
A、分离式B、紧凑式C、闷晒式D、排放式
3.太阳热水系统贮水箱保温性能试验中，以每小时的流量不小于贮水箱容量___的流量，启动贮水箱的混水装置，直到贮水箱上下部水温差值在___以内。
（）
A、30%；
±
1℃B、40%；
2℃C、30%；
2℃D、40%；
1℃
4.平板型太阳能集热器的瞬时效率截距
应不低于_____,总热损系数U应不大于_____W/（m2·
℃），吸热体涂层的吸收比应不低于____。
A、0.80；
6.0；
0.92B、0.72；
0.92
C、0.72；
0.83B、0.80；
7.0；
5.太阳集热器试验性能试验中，集热器的安装最低边离地面不应小于______米，在屋顶上试验时，台架距屋顶边缘的距离应不大于______米，试验场地周围应无反射比大于______的物体。
A、0.5；
1；
0.2B、1.5；
2；
0.1
C、0.5；
0.2D、1.5；
0.2
6．室外稳态效率试验中，对于数据点的选取，应在集热器工作温度范围内至少取四个间隔均匀的工质进口温度。
为了获得η0，其中一个进口温度应使集热器工质平均温度与环境空气温度之差在_____之内。
应根据集热器的最高工作温度确定最高工质进口温度，对于平板型集热器，集热器最高进口温度不应超过____℃，对于真空管型集热器，最高进口温度与环境温度之差应大于____℃。
A、±
3℃；
70℃；
40℃B、±
1℃；
50℃；
40℃
C、±
40℃C、±
7.风速仪应分别放置在与太阳能集热器中心点同一高度和贮水箱中心点同一高度的遮荫处，分别距离太阳能集热器和贮水箱__________的范围内，环境空气的平均流动速率不大于_______。
A、1.5m～10.0m；
4m/sB、2.0m～12.0m；
4m/s
C、1.0m～12.0m；
4m/sD、1.5m～12.0m；
8.冷水入口、热水出口及水箱内温度测量装置，仪器精度应为________，环境温度测量装置，仪器精度应为________；
测量空气流速的风速仪的准确度应为_________.（）
0.5℃B、±
0.1℃
0.1℃；
0.5℃D、±
0.2℃
9.单个贮水箱容积≥0.6m3的太阳能热水系统热性能试验中，在试验开始前30min，启动贮水箱的混水装置进行混水，使贮水箱上下部水温差别在1℃以内。
A、90min；
0.5℃A、60min；
0.5℃A、30min；
1℃A、10min；
10.单个贮水箱容积≥0.6m3的太阳能热水系统，贮水箱保温性能试验中，在保温性能试验开始前，应将贮水箱充满不低于50℃的热水。
A、60℃B、50℃B、40℃B、30℃
11.在太阳能热水系统检测中，贮热水箱容积大于等于0.6m3的家用热水系统的热性能指标：
（1）升温性能
（2）日有用得热量（直接系统）（3）贮水箱保温性能（2m3≤V≤4m3时）分别为（）
A、△t17≥25℃；
q17≥7.0MJ/㎡；
△tsd≤8.0℃
B、△t17≥25℃；
q17≥6.3MJ/㎡；
△tsd≤5.0℃
C、△t17≥25℃；
△tsd≤6.5℃
D、△t17≥20℃；
12.太阳热水系统检测中，测量冷水体积或质量的仪表的准确度应为：
1%B、±
2%C、±
3%D、±
4%
13.太阳热水系统热性能检测中，应使用_______级总日射表测量太阳辐照量，总辐射表精度为______W/m2，总辐射表应按国家规定进行校准。
A、一；
5%B、二；
5%C、二；
10%D、一；
10%
14.无反射器的真空管型太阳能集热器的瞬时效率截距
应不低于_______；
总热损系数U应不大于________W/（m2·
℃）；
A、0.62；
3.0B、0.62；
2.5
C、0.52；
3.0D、0.52；
15.室外稳态效率试验中，集热器采光面上的总太阳辐照度应不小于____W/㎡,试验期间总太阳辐照度的变化应不大于____W/㎡。
工质质量流量可以根据生产厂家推荐的流量值进行试验。
当生产厂家没有声明时,工质质量流量可根据集热器的总面积设定在_____kg/（㎡·
s）。
A、700；
50；
0.02B、700；
30；
0.01
C、800；
0.02D、800；
16.稳态数据点的试验周期应包括至少_____min的预备期和至少_____min的稳态测量周期。
A、5；
10B、10；
10C、12；
12D、15；
12
17.总日射表传感器应安装有太阳集热器高度的______位置，并与太阳能集热器采光面平行，两平行面的平行度相差应小于______。
A、上方位置；
1º
B、中间位置；
C、下间位置；
2º
D、下间位置；
3º
18.温度测量仪表应分别放置在与太阳能集热器中心点相同高度和贮水箱中心点相同高度的遮荫通风处，分别距离太阳能集热器和贮水箱___________的范围内，试验期间环境温度应保持在____________。
8℃～29℃B、1.5m～10.0m；
8℃～39℃
C、2.5m～12.0m；
8℃～29℃D、2.5m～12.0m；
19.单个贮水箱容积≥0.6m3的太阳能热水系统热性能试验中，试验所用冷水为该系统投入正常使用时的实际用水，水温______________。
A、5℃≤te≤20℃B、8℃≤te≤25℃
C、10℃≤te≤30℃D、12℃≤te≤35℃
20.传热工质通过集热器所产生的压力降的测量准确度应为_______。
30PaB、±
40PaC、±
50PaD、±
60Pa
三、问答题
1、简要叙述贮热水箱容积<
0.6m3的家用热水系统中热性能判定指标？
2、以全玻璃真空管太阳能家用热水器系统为例.列出其中的产品标记分别代表的含义：
（1）Q-B-J-1-120/1.83/0
（2）Z-QB/0.05-WF-1.8/12-58/1
3、太阳能热水系统实验室热性能检测的仪器设备有哪些?
4、太阳能热水系统实验室热性能检测的测量参数
5、真空管型太阳能集热器热性能判定指标?
6、按太阳能热水器集热原理可分为哪些种类？
7、太阳热水系统热性能检测中检测仪器及精度要求?
四、计算题
1、某太阳能系统工程运行试验中，对太阳热水系统热性能参数进行测算。
已知系统的太阳集热器不在同一采光平面，其采光平面的轮廓采光面积为6.2m2、6.6m2，两轮廓采光平面的日太阳辐照量，分别为17.90MJ/m2、18.70MJ/m2,
问：
（1）当日太阳辐照量为17MJ/m2时，太阳能热水系统需得到多少日有用得热量，才可以使600L的水，从20℃加热到59℃；
并贮水箱中水的升温值是多少?
（2）又知当地室外环境空气平均温度为18℃，贮水箱保温性能试验中贮水箱中水的平均温度由59℃降至57℃，贮水箱水温在当地标准温差下的温降值为多少？
（水的密度为1000kg/m3，水的比热容为4.186kJ/（kg·
℃），答案保留小数点后两位小数）
2、对家用热水器（紧凑式）做日有用得热量和夜间热损试验，在白天8小时试验期间，水箱中120L水的水温由20.0℃升至50.4℃,在夜间8小时期间，水箱中的水温由50.4℃降至47.8℃，其间测得平均环境温度为28.1℃，已知集热器轮廓采光面积为1.9m2，水的密度为1000kg/m3，水的比热容为4.186kJ/（kg·
℃），
求：
（1）这台家用热水器的日有用得热量为多少？
（2）夜间试验得出的平均热损因数为多少？
（取到小数点后2位）
3、南京地区18层住宅楼，平面布置为对称的两个单元，每个单元36户，按每户3.5人计算共126人。
要求按单元集中全天供应生活热水。
热水用水标
，热水温度
，冷水温度
。
建筑朝向正南北向，屋面为平顶。
计算本系统太阳集热器总采光面积。
（水的比热C=4.187kJ/（kg·
热水密度
年平均日太阳辐照量
；
太阳能保证率
%；
集热器年平均集热效率
贮热水箱及管路热损失率
）
4、某真空管太阳集热器热性能试验中：
已知集热器进出口温度分别是38℃，41.2℃，环境温度为19.2℃，总太阳辐照度为823W/m2，当使用集热器进口温度时，归一化温差为多少？
（保留小数点点后三位）
5、窗玻璃的厚度为0.3cm，玻璃的热导率
=0.8
，室内温度为20℃，室外温度为6℃，室内侧对流换热系数7.5
，室外侧对流换热系数为22.7
，求通过单位面积（1m2）玻璃的热损失。
6、当集中供热系统的集热器为40个，其中有30个集热器的方位角为南偏东10°
，10个集热器的方位角为正南。
每个集热器的轮廓采光面积为2.5m2,非正南方向集热器的日太阳辐照量为20.80MJ/m2，正南方向集热器的日太阳辐照量为21.50MJ/m2，开始试验时的水温是16℃，结束试验时的水温为58℃，试验水量为12m3，请计算当太阳辐照量为17MJ/m2时，该系统的日有用得热量？
（水的密度为1000kg/m3，水的比热容为4.186kJ/（kg·
7、在集热试验中，试验工质进口温度为19.1℃、出口温度为22.4℃，工质流量为0.02kg/s,此时传热工质比热容为，总太阳辐照度为810W/m2,其集热器的总面积为1.3m2，集热器采光面积为0.54m2，请计算分别以集热器总面积和以采光面积时为参考时太阳辐射功率。
8、下表为某真空管太阳能集热器的试验报告数据，请计算出其他数据：
总面积AG=1.3m2、采光面积总面积Aa=0.54m2
表一：
日期年月日
当地时间时分
GW/m2
ta℃
um/s
ti℃
te℃
mkg/s
2003-6-10
12:
10
810
19.1
4
22.4
0.02
20
815
19.2
33
36.4
30
820
19.5
50
53.8
40
840
19.8
70
74
表二：
te-ti℃
cfJ/kg℃
QW
Ti*
m2℃/W
ηa%
ηG%
3.3
4186.7
3.4
3.8
（太阳能热水系统检测）答案
1、太阳能集热器；
储水箱；
控制器；
辅助热源
2、闷晒型太阳能热水器（集热器和水箱合二为一）；
平板型太阳能热水器；
全玻璃真空管型太阳能热水器；
热管真空管型。
3、中间位置；
±
4、1.5m～10.0m;
8℃～39℃
5、8℃≤te≤25℃
6、总日射表太阳辐照量;
贮水箱上下部水温的平均值
7、试验结束与开始时太阳辐照量读数的差值;
分别计算试验期间不同采光平面单位轮廓采光面积的太阳辐照量
8、8h;
400L～600L;
5min;
9、太阳光线;
地平面投影线
10、垂直于太阳光线的平面;
单位时间内在单位面积上
11、无太阳辐照;
贮水温度;
环境温度;
平均热量
12、直接测量;
体积流量和温度
13、有用功率;
集热器表面接收的太阳辐射功率
14、入射角的±
2.5º
15、太阳能集热器；
16、一次循环太阳能热水器（或称直接系统）;
二次循环太阳能热水器（或称间接系统）。
17、1.5m～10.0m；
4m/s
18、±
0.1℃;
0.5m/s
19、30min;
1℃
20、总日射表太阳辐照量;
贮水箱上下部水温差值降到1℃以内
21、50℃;
22、9;
环境平均温度tas（av）
23、日太阳辐照量;
单位轮廓采光面积
24、2m/s;
100㎜;
若干均匀分布点;
集热器的5m以内
25、10%;
10℃～25℃
26、±
3℃;
集热器的最高工作温度;
70℃;
3min
27、63.2%
28、0.005kg/s～0.04kg/s
1、B2、B3、A4、B5、C6、A7、A8、C9、C10、B
11、C12、A13、A14、A15、A16、C17、B18、B19、B20、C
1.答：
贮热水箱容积<
0.6m3的家用热水系统中，太阳热水系统中热性能判定指标为：
试验结束时贮水温度≥45℃
日有用得热量（紧凑式与闷晒式）≥7.5MJ/㎡
日有用得热量（分离式与间接式）≥7.0MJ/㎡
平均热损因数（紧凑式与分离式）≤22W/（㎡•K）
平均热损因数（闷晒式）≤90W/（㎡•K）
2.答：
（1）Q----全玻璃真空管太阳能集热器
B----水在玻璃管内
J-----紧凑式
1-----直接式
120/1.83/0----贮热水箱标称水量为120L/标称采光面积为1.83㎡/额定压力为0MPa
（2）Z----真空管型太阳能集热器
QB/0.05-----全玻璃真空管型太阳能集热器/工作压力为0.05MPa
WF-----无反射器
1.8/12-----采光面积为1.8㎡/真空太阳集热管为12根
58/1------真空太阳集热管罩为玻璃管外径为58mm/1型
3.答：
1、一级总日射辐射表；
2、地球辐射表（散射辐射表）
3、水温测量控制系统；
4、环境温度测量装置；
5、风速仪；
6、太阳直接日射入射角测定仪
7、水系统8℃-80℃可调节的恒温装置
4.答：
a）集热器轮廓采光面积Ac;
b）工质容量Vf；
c）集热器采光面上太阳辐照度G；
d）集热器采光面上散射太阳辐照度Gd；
e）环境空气风速u；
f）工质质量流量m；
h）环境空气温度ta；
i）工质进口温度ti；
j）工质出口温度te；
k）直接日射入射角θ；
直接日射入射角可用入射角测量仪直接读数，
5.答：
真空管型太阳能集热器
a）无反射器的真空管型太阳能集热器的瞬时效率截距
应不低于0.62；
b）有反射器的真空管型太阳能集热器的瞬时效率截距
应不低于0.52；
c）无反射器的真空管型太阳能集热器的总热损系数U应不大于3.0W/（m2·
d）有反
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