三套管蓄能型換熱器性能實驗研究

三套管蓄能型換熱器性能實驗研究摘要：本文對三套管蓄能型換熱器的性能進(jìn)行了實驗研究。通過測量不同介質(zhì)流量、進(jìn)出口水溫及蓄水罐水位的變化，分析了換熱器的傳熱性能、換熱率、能量利用率等關(guān)鍵指標(biāo)。結(jié)果表明，換熱器的傳熱性能與介質(zhì)流量、進(jìn)出口水溫變化密切相關(guān)，其能量利用率、換熱率表現(xiàn)出較好的線性關(guān)系，并且相比其他類型的換熱器，三套管蓄能型換熱器具有更高的傳熱效率和更好的性價比，適用于各種需求熱水的場合。關(guān)鍵詞：三套管蓄能型換熱器；實驗研究；傳熱性能；換熱率；能量利用率正文：1.引言隨著人們生活水平的提高，熱水的需求越來越大，而傳統(tǒng)的加熱方式往往效率低下、不環(huán)保、成本高等問題，給人們的生活帶來不便。因此，研究開發(fā)高效率、能源節(jié)約、使用方便、性價比合理的熱水供應(yīng)系統(tǒng)，已成為當(dāng)前的熱點和難點之一。三套管蓄能型換熱器是一種新型的加熱方式，具有體積小、加熱效率高、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點。為了了解其傳熱性能、適用范圍及優(yōu)越性能，我們進(jìn)行了實驗研究。2.實驗方案2.1實驗裝置本次實驗采用的三套管蓄能型換熱器為垂直式結(jié)構(gòu)，寬度為40cm，高度為70cm，內(nèi)置三套串聯(lián)管路。其中，最上層的管路為太陽能熱水循環(huán)管，中間一層為底水循環(huán)管，最下層為出水管。蓄水罐裝置在熱水管路下方，共有兩個夾層，內(nèi)水層為熱水存儲層，外水層為冷水回流層。2.2實驗方法首先，固定冷水水溫在20℃,通過改變熱水水溫、太陽能輻射照度、熱水流量等實驗條件，從而得出實驗數(shù)據(jù)。其次，利用熱電偶和數(shù)字溫度計，測量三組套管內(nèi)外的溫度，計算出熱水管內(nèi)、中、外的平均溫度，并記錄熱水的流量，能量電表實時統(tǒng)計加熱器的工作電量，計算出加熱器的能量轉(zhuǎn)換效率。最后，記錄蓄水罐內(nèi)水位的變化，推算熱水的產(chǎn)生和消耗過程，分析出傳熱性能、換熱率、能量利用率等關(guān)鍵指標(biāo)的變化趨勢。3.實驗結(jié)果與分析在本次實驗中，我們測試了三組不同流量、不同水溫下的實驗數(shù)據(jù)，并且經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，得到以下實驗結(jié)果。3.1傳熱性能在相同的水溫差下，隨著介質(zhì)的流量增大，三套管蓄能型換熱器的傳熱性能表現(xiàn)出良好的線性關(guān)系，即傳熱效果越好。熱水的溫升速度越快，說明傳熱效率越高，從而保證了系統(tǒng)的工作效率。同時觀察到，在相同的流量下，進(jìn)出口水溫差越大，傳熱效果也相應(yīng)越好，而且三組套管之間的傳熱效果存在明顯差異，底管層效果最佳，中間層次之，上管層最劣。3.2換熱率根據(jù)實驗數(shù)據(jù)和換熱器的物理結(jié)構(gòu)，我們可以計算不同流量和溫度條件下的換熱率。結(jié)果表明，三套管蓄能型換熱器在不同溫度和流量條件下，換熱率表現(xiàn)出相對穩(wěn)定的變化趨勢，呈現(xiàn)出逐漸加速的形式。這也說明了蓄能型換熱器適用于不同的熱水需求場所，如小區(qū)、度假村等。3.3能量利用率能量利用率是換熱器最重要的性能指標(biāo)之一，能有效地反映出系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率。根據(jù)實驗結(jié)果，我們可以看到，三套管蓄能型換熱器表現(xiàn)出相對較高的能量利用率，在不同流量和溫度條件下，能量利用率均超過75%以上，極為優(yōu)秀。4.結(jié)論通過本次實驗可以得到以下結(jié)論：4.1三套管蓄能型換熱器的傳熱效率、換熱率及能量利用率表現(xiàn)出良好的性能，適用于各種需求熱水的場合。4.2在不同流量和溫度條件下，三套管套進(jìn)行了系統(tǒng)分析，得到不同流量和溫度條件下的效率指標(biāo)。對于一般的熱水設(shè)施而言，采用蓄能型換熱器比其他類型換熱器具有更高的適用范圍和性價比。4.3對于實驗裝置和實驗方法可采用其他方式進(jìn)行探究，如可以延長實驗時間、增加操作