U型玻璃真空管太阳能集热器热性能研究与优化设计的开题报告.docx

U型玻璃真空管太阳能集热器热性能研究与优化设计的开题报告
一、研究背景与意义
随着全球气候变化问题的日益严重，清洁能源研究和应用已成为国际社会共同关注的热点问题。太阳能是一种广泛存在的可再生能源，具有广阔的应用前景。太阳能集热器是太阳能利用的一种重要方式，其性能好坏直接关系到整个系统的能量转换效率和经济性。传统的太阳能集热器使用平板式集热器，因其热损失和传输性能差，影响了能量转换效率，难以满足实际应用需要。随着科技的不断进步和发展，目前采用的U型玻璃真空管太阳能集热器，其热性能更为优越，是集热器应用领域的一大进步，其内部空气被抽成真空，杜绝了热传导和热对流的损失，确保了高效的能量转换。
因此，研究U型玻璃真空管太阳能集热器的热性能，探索其优化设计问题具有极大的现实意义和社会价值。
二、研究内容和步骤
1、U型玻璃真空管太阳能集热器的结构及原理：介绍集热器的组成和原理，包括集热器的吸收器、U形玻璃真空管、支架、反射器等部分，以及其能够实现高效集热的基本原理。
2、热传输机理研究：阐述U型玻璃真空管太阳能集热器的热传输机理，包括对辐射过程与对流传热机理的分析和探究，得出集热器的总传热系数。
3、数值模拟及实验分析：通过对太阳能集热器进行数值模拟和实验分析，探索和优化U型玻璃真空管太阳能集热器的结构与性能，考察集热器的电池功率输出、太阳能转换效率等性能指标，评价其能量转换效率和经济性。
4、结论与展望：通过以上研究结果，对U型玻璃真空管太阳能集热器进行总结，并根据研究结果提出优化设计方案，为实际应用提供技术支持。
三、研究进展
已经进行了初步的文献调研和U型玻璃真空管太阳能集热器方面的基础研究，掌握了目前太阳能集热器领域的最新研究成果和发展趋势。下一步，将通过开展数值模拟与实验分析，进一步深入研究该集热器的性能，探讨其优化设计方案。
四、研究计划
1、6月-7月：文献调研和书面开题报告撰写；
2、8月-9月：进行U型玻璃真空管太阳能集热器的基础研究；
3、10月-12月：进行数值模拟和实验分析，探索优化设计方案；
4、1月-2月：撰写论文，进行文章的修改和提交。
五、参考文献
[1]王大力.U型玻璃真空管太阳能集热器性能研究[D].山东科技大学,2016.
[2]卢如茂,周国政,刘超,等.U型真空管太阳能热水器启动性能及效率研究进展[J].广东化工,2018,45(16):147-149.
[3]张晓明,金玉霞.太阳能集热器类型及其特点分析[J].能耗与节能,2017(1):75-77.