热管式太阳能集热器

元件定义

该元件指热管式太阳能集热器的设备设施。利用热管式真空集热管来吸收太阳辐射能，以无机传热元件为传热媒体，进而加热联集管或水箱中的水。热管式真空管太阳集热器具有集热效率高、得热量大、输出温度高、承压运行快、结构强度高、抗冻性强、安装维护方便、使用中无漏水隐患、易实现和建筑结合、具备较长的使用寿命等特点，可广泛应用于各种规模和用途的太阳能集热系统中。其工作原理是利用金属吸热板吸收紫外线，当金属吸热板温度达到 20 $\mathrm{^{\circ}C}$ 时，热管中的工质就汽化向上运动，在运动过程中不断吸收吸热板上的热量，到达冷凝端时可达到 250 $\mathrm{^{\circ}C}$ ，在冷凝端回流至热管底部，重复加过程。热管沿轴向分为蒸发段、绝热段和冷凝段，蒸发段使热量从管外热源传给管内的液相工质，并使其蒸发，气相工质在冷凝段冷凝，并把热量传递给管外的冷源。当冷源和热源隔开时，绝热段使管内的工质和外界不作热量传递，吸液芯靠毛细作用使液相工质由冷凝段回流到蒸发段及使液相工质在蒸发段沿径向分布。太阳能热水器中应用的热管一般为两相闭式热虹吸管（简称 TPCT）,又叫重力热管，内部没有吸液芯，凝结的液体从冷凝段回到蒸发段不是靠吸液芯所产生的毛细力，而是依靠凝结液的自身重力。

数学模型：

Q = rA\eta

式中： $Q$ 是太阳能集热器的供热功率（ $\mathrm{kW}$ ）， $A$ 为总面积， $\eta$ 为光热转换效率， $r$ 为这太阳能集热板面的辐照强度（ $\mathrm{W/m^{2}}$ ）。

元件说明

属性

CloudPSS 元件包含统一的属性选项，其配置方法详见参数卡页面。

参数

设备参数

参数名	键值 (key)	单位	备注	类型	描述
生产厂商	`manufacturer`		生产厂商	文本	生产厂商
设备型号	`equipType`		设备型号	文本	设备型号
集热器面积(m²)	`Area`		集热器面积	实数	太阳能集热器的集热板面积
集热效率	`HeatColEff`		集热效率	实数	集热效率，在 0-1 之间
最大产热功率(kW)	`MaxHeatGenPower`	kW	最大供热量	实数	最大产热功率
采购成本	`PurchaseCost`	万元/台	采购成本	实数	设备采购成本
固定运维成本	`FixedOMCost`	万元/年	固定运维成本	实数	设备固定运维成本
可变运维成本	`VariableOMCost`	元/kWh	可变运维成本	实数	设备可变运维成本

基础参数

参数名	键值 (key)	单位	备注	类型	描述
元件名称	`CompName`		元件名称	文本	元件名称

规划参数

参数名	键值 (key)	单位	备注	类型	描述
待选设备类型	`DeviceSelection`		从设备库中选择设备类型	选择	选择数据管理模块录入的设备型号，将自动绑定为对应设备在数据管理模块中录入的厂家、产品型号、额定运行参数等。
最小光热板总面积	`MinPanelArea`	m	最小供热容量配置	实数	仅当待选设备类型选择数据管理模块输入的设备后生效。
最大光热板总面积	`MaxPanelArea`	m	最大供热容量配置	实数	仅当待选设备类型选择数据管理模块输入的设备后生效。

仿真参数

参数名	键值 (key)	单位	备注	类型	描述
太阳能集热器倾角	`DipAngel`	deg	倾角	实数	太阳能集热器安装倾角，为提高集热板接收的太阳辐照，一般安装倾角为 20-40 °。

引脚

引脚用于将元件与其他电设备连接，支持线连接和信号名的连接方式。

引脚的名称、键值、维度、定义描述的详细说明如下表所示。

引脚名	键值 (key)	维度	描述
热接口	`heatPort`	1×1	可以在引脚处输入相同的字符使得设备与其他电元件相连

常见问题

元件模型是否具有代表性？: IESLab 平台的设备主要关注能量流的变化和转换过程，主要建立能量转换的通用简化模型。暂未按照其子特征建立详细的子类模型。

元件定义​

元件说明​

属性​

参数​

设备参数​

基础参数​

规划参数​

仿真参数​

引脚​

常见问题​