新型U型管式真空管太阳能集热器研究

　　太阳能集热器是一种吸收太阳辐射能量并向其内部工质传递热量的装置，它是一种特殊的热交换器。在过去的20多年中，由于现存资源的逐渐短缺，特别是我国在2010年资源短缺已经达到了8 %，在2050年将会增长到24 %, 世界上关于新再生能源的研究已经达到了一个空前的高度，对于新能源的需求也是越来越迫切。太阳能作为取之不尽的新能源可谓首当其冲，因此关于太阳能利用的研究报告也是层出不穷并取得了不菲的成果。 U型管式真空管太阳能集热器是由铜管、吸热体、玻璃管和金属端盖关零部件组成。在经过循环管道，保温水箱以后，便可以利用太阳辐射发热，使水温升高。

　　近年来学者们提出了众多关于太阳辐射能量的理论与结果。笔者将结合自己的方法与前辈们的结论去评估NEUSC的效率，常规的U型管式真空管太阳能集热器的U型管只有一小部分处于恒定热流之下， 而NEUSC使整个U型管都接受稳定热流，对此在本文中将做比较分析并且给出一个更为直观的结论。
　　研究表明[1,2]，在发达国家与发展中国家，利用太阳能来加热水生活用水的技术都是一个非常简单也是经济的选择。目前，真空玻璃管已经成为了太阳能集热器里一个核心部分，Georgiev[3]证实了真空玻璃管具有十分低的热损失因此常常被用于住宅设备当中,比如太阳能热水器等等。Tian[4] 利用能量守恒理论进行了分析,同时建立了U型管式全玻璃真空管太阳能集热器热效率方程, 并且利用实验与理论数据比较发现结果吻合程度良好。文中还指出涂层的发射比对集热器的热效率影响较大,降低涂层发射比是提高集热器效率的有效途径;采取适当的措施降低吸热管与肋片间的接触热阻后,采用U型管连接方式不会对热利用系统集热器效率造成太大影响。