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两种真空管太阳热水器热性能的评价
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阅读提示：本文介绍了目前太阳热水器市场上销售量较大的两种真空管热水器(储热式真空管热水器和直插式真空管热水器)的结构特点，并以《家用太阳热水器热性能试验方法》为依据，以平均日效率为指标进行了对比。储热式真空管热水器和直插式真空管热水器是市场上常见的两种太阳热水器。由于结构的不同，导致这两种热水器在热性能上有差异。本文按照国家标准《家用太阳热水器热性能试验方法》(ＧＢ/Ｔ１２９１５－９１)，对储热式真空管热水器和直插式真空管热水器的平均日效率，进行了比较和分析。
太阳热水器能量平衡方程
投射到集热器吸收体上的太阳辐射能大部分为工质所吸收，成为热水器的有用收益，用来加热工质，另一部分是热水器向环境的散热损失和热水器本身的贮能，这样整个热水器的能量平衡方程可以写为
ＱＡ＝ＱＵ＋ＱＬ＋ＱＳ(１)
式中：ＱＡ—一投射到吸热体上的太阳辐射能量；
ＱＵ———热水器的有用能量收益；
ＱＬ—热水器的散热损失；
ＱＳ———集热器所吸收的辐照中用于加热除工质以外的其它部分的能量。
ＱＡ＝（Тα）ＡＨ (２)
ＱＵ＝ＭＣＰ(ｔｅ－ｔｓ) (３)
ＱＬ＝ＵＬ(ｔｅ－ｔａ) ?(４)
ＱＳ＝Ｓ (５)
太阳热水器中水获得的能量(有用能量收益)Ｑｕ可写为 ＱＵ＝ＭＣｐ(ｔｅ－ｔｓ)＝(Тα)ＡＨ－ＵＬ(ｔｅ－ｔａ)ΔТ－Ｓ (６)
在有太阳辐照的一天内，太阳热水器中水所获得的热量与照射到太阳热水器采光面积上的太阳辐射能量之比，即为热水器的平均日效率。
ηｄ＝
式中：ηｄ———平均日效率，无因次；
Ａ———太阳热水器采光面积，ｍ２
Ｈ—————测试阶段的累积辐照量，Ｊ/ｍ２；
Ｍ———热水器的水箱容量，按水箱所能放出的最大水量计算，ｋｇ；
ＣＰ———水的定压比热容，Ｊ/(ｋｇ·℃)；
Ｓ———集热面所吸收的辐照中用于加热除工质以外的其它部分(如水箱本体，集热板及边框等)能量，Ｊ；
ｔａ———平均环境温度，℃；
ｔｓ———水的初始温度，℃；
ｔｅ———水的终止温度，℃；
ＵＬ———热损系数，Ｗ/(ｍ２．Ｋ)；
(Тα)———集热面的透过吸收因子；
ΔТ ———集热器表面接受辐照量的累计时间，ｓ。
两种热水器的平均日效率试验
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