集熱管熱性能二維積分測試方法
太陽能熱水器作為新能源產(chǎn)品，在人們心中的地位越來越高，它不僅節(jié)能環(huán)保，而且還方便美觀。但是又有多少人真正了解太陽能熱水器的工作原理呢？它的工作是吸收太陽輻射能，再將輻射能轉化為熱能，集熱管是太陽能熱水器的核心部件，它的好壞直接影響到太陽能熱水系統(tǒng)的轉換效率和應用范圍。當前國標規(guī)定的集熱管熱性能測試方法存在：不同起始溫度測試的集熱器的熱性能參數(shù)不具有可比性的問題。而二維積分法算集熱管溫度曲線和環(huán)境溫度曲線間的面積則可以很好的解決該問題。
2集熱管熱性能二維積分測試方法
2.1測試方向：
利用太陽能支架，架設實驗平臺，以GB/T17049內檢測手法為基礎，利用各家廠商提供之樣管進行測試。
2.2測試系統(tǒng)：包括測試平臺和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
2.2.1測試平臺：
將集熱管放置于支架平臺，樣管擺放方式，依次為陪管-實驗管-陪管，分別對A、B、C、D四家真空管進行檢測。利用鉑電阻溫度計，分別布置于管內距管口300mm、900mm與1500mm位置上（如圖1所示）。
2.2.2數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
利用多點溫度計以巡檢的方式將每分鐘輸出的溫度記錄于PC上。
實驗利用24小時溫度變化曲線與環(huán)境溫度、輻照量整合，形成綜合性比較圖。
3主要測試參數(shù)
3.124h環(huán)境溫度
3.224h集熱管內溫度變化
3.324h太陽幅照量
3.4天氣狀況
4測試樣品規(guī)格
5測試環(huán)境及數(shù)據(jù)處理手法
5.1測試環(huán)境
5.1.1同樣環(huán)境情況（天氣、風力、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、幅照量）
5.1.2根據(jù)當日環(huán)境因素每兩個小時記錄環(huán)境情況，包含天氣情況、環(huán)境溫度。
5.1.3針對集熱管結構、測試形式與數(shù)據(jù)記錄做統(tǒng)一規(guī)范。
5.1.4測試位置：江蘇省昆山市，北緯31.23、東經(jīng)120.57。
5.2數(shù)據(jù)處理手法
采用二維積分的幾何定義進行計算，二維積分幾何定義是指函數(shù)在規(guī)定區(qū)間[a,b]內與x軸圍成的曲面的有向面積：在x軸上方（藍色）的面積為正，下方（黃色）的面積為負。利用數(shù)學式表達為：，在該試驗中，可利用積分的定義將積分區(qū)間均分為若干單元，算出單個區(qū)間的差值后再進行求和運算。
。即：
6數(shù)據(jù)處理
6.1匯整數(shù)據(jù)，形成比較圖
通過對多臺家用太陽能熱水系統(tǒng)試驗數(shù)據(jù)的分析，可得出結論：通過比較溫升變化曲線和環(huán)境溫度變化曲線所積面積的大小來確定集熱器或者整機的熱性能,可以避開試驗起始溫度對集熱器，或者q17計算公式對整機試驗產(chǎn)生的誤差影響；同時若放寬試驗的測試時間范圍，二維積分統(tǒng)計表可以綜合反映出當日的得熱量和熱損情況，可謂一舉兩得。
參考文獻
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