设备设计完成后，将在关健部件的结构和参数进行优化试验，选择理想参数，完善设计。
试验地点：河北省张家口市宣化区，地处东经11502’32”，北纬40034’56”。太阳能资源丰富，属二类地区，年辐射量587～700KJ／m2”，年R照时数3000～3200hr。试验时间：2010年7月至2010年11月。
一、试验方案
太阳能集热器将太阳能转化成热能，为干燥设备提供热源，是干燥设备的关健部件，对太阳能集热器进行优化设计，提高其集热性能，从而提升干燥设备的整体性能。太阳能集热器的性能优劣体现在其将太阳能转化为热能的能力，太阳能空气集热器的效率是衡量其工作性能的重要指标，效率越高，说明集热器对太阳能的转化越充分，则集热器集热性能越好。集热器效率的计算，本文中效率以集热器采光面积为参考。集热器采光面积示意图如图3．11所示。采光面积为1 960 rnnl×880 mm=l724 800 mm2，即1.7248 m2。
 




 
 
太阳能空气集热器瞬时效率为在稳态条件下，集热器实际获得的有用功率与集热器表面接收的太阳辐射功率之比。
二、测试系统材料与方法
试验设备及参数：总辐射表(北京天裕德DRT.2型)，温度传感器，湿度变送器，微风传感器，风机，无纸记录仪，分光光度计，电子天平。总辐射表1个总辐射表(北京天裕德DRT．2型)如图3.12。
 
 



 
 
技术参数：
灵敏度：9．513 la V／Wm．2响应时间：<30s
内阻：230[2稳定性：±2％
余弦：±5％温度特性：±2％(-20--+40。C)
重量：1．5Kg
测量范围：0--200W／m2
信号输出：0N20mV测量精度：工作表(5％
测量光谱范围：280-300nm
原理：采用光电转换感应原理，与记录仪配合使用，测量出太阳的总辐射。感应元件采用了绕线电镀式多接点热电堆，其表面涂有高吸收率黑色涂层，感应元件的热接点在感应面上，而冷接点位于仪器原机体内，直接取环境温度。当有光照射时，冷热接点产生温差即产生电势差，进而将信号转换为电信号输出，在线性误差范围内，输出信号与太阳辐射成正比。温度传感器3个Ptl00‘b4×50mm×5000mm引线四氟耐温线制北京中旺新业电子技术有限公司
温度范围：0～100℃

 



 
 
技术参数：
量程：0～100％
电源：24V DC
图3．13湿度传感器图
Fig．3．13 Humidity
sensor
风速传感器3个，如图3．14。
输出：4-20mA变送输出
结构：分体式线缆5000mm
EE65一VB5美国E+E公司
 







 
 
技术参数：
测量范围：O～15m／s
反应时间：2s
信号输出：4-20mA
电源：
分辨率：
24V DC
0．01rn／s
日晷1个如图3．1 5。
DRT一2一C型同昝(北京天裕德科技有限公司)
可测60，50，45，30，15，10，0度入射角
 




 
 
无纸记录仪1个如图3．16。
XSR70—12T0 USBV0型12通道彩屏记录仪OEM
 




 
 
12通道全隔离输入，输入信号直流电流(4～20mA)，直流电压(0-20mV)，热电阻(Ptl00)，外供DC 24V电源，USB接口导出数据。
工作温度：0-50。C
基本误差：±0．2％FS
记录间隔：2s
风机：CZR威力牌鼓风机温岭市威龙电器厂
电压：220V功率：350W
转速：2800rpm
试验系统示意图及实物图如图3．17所示。
 


 
 
 



 
 
测量参数：集热器采光面积Aa(m2)，工质进151温度ti(℃)，工质出151温度te(℃)，环境空气温度ta(℃)，总太阳辐照度G(W／m2)，直接日射入射角o(。)，工质质量流量聊(kg／s)。3．2．3吸热体波纹试验吸热体若采用褶皱设计能增大换热面积，有利于提高空气流速，提高换热效率，分别采用3种波纹不同的吸热体的集热器作对比试验，平面无波纹，沿集热器纵向波纹及横向波纹，其他结构一致。研究环境温度、太阳辐照度相近的3d分别测试相同流量下进出口温度，比较效率转化，效率高的性能较优。
三、上下通道空间比的确定
吸热体将集热器内部分为上下两通道，即吸热体上表面与透明盖板之间形成的上通道和吸热体下表面与内壳底部之间形成的下通道，空气同时经由上、下通道流动，空气与吸热体上下表面充分接触，能够快速有效地传递热量。集热器内部空间1960mmx880mm×120mm，如图3．18中所示对于吸热体在集热器内部所处的不同高度位置，做一组对比试验，研究上下通道空间比对效率的影响，选择效率的作为选择。试验对比吸热板不同高度对吸热效果的影响。
 



 
 
分别测试吸热体点距壳体底部内表面高度d=20mm，d=30mm，d=40mm，d=50mm，d=60mm时集热器效率值，分析吸热体不同高度对集热效果的影响。试验用集热器，制成吸热板高度可调，方便测试。如图3.19，制作四根带螺纹的顶缝，从集热器底部依次穿过外壳、框架、内壳，以四点支撑住吸热体，通过旋转顶丝，调节箱体内吸热体的高度，安装后的示意图如图3.20。
 
 




 
 



 
 
四、进出口通路数量
太阳能集热器的进口输入与环境温度相同的空气，出口输出加热后的空气，进出口有利于集热器相互之间以及与其他机构的衔接，试验测试一块集热器设置进出口数量不同，对其性能的影响。以直径为80mm管为进出口，分别测量进口和出口数量为一迸一出，三进三出时的太阳辐照度、进出口温度、进出口风速，以计算相应的集热器效率，分析其影响。
五、试验结果与分析
从表3.1试验结果显示，吸热体具有与传热工质流动方向垂直的横向波纹，平面无波纹和纵向波纹的集热效率依次为84．53％，66．05％，74．93％。因为吸热体带有波纹，波纹的起伏增大了吸热和换热面积，所以带有横向波纹和纵向波纹吸热体的集热器比吸热体是平板的集热器效率高。与传热工质流动方向垂直的横向波纹对流动的工质形成了一定的阻碍，加大了对其的扰动，减少热阻，使换热更加充分，从而使集热效率提高了近lO个百分点。
 





 
 
上下通道空间比试验集热器透明盖板下表面与内壳上表面的距离为120 InlTl，从图3．21中可以看出，流量为O．06 kg／s时，吸热体下表面距内壳底部高度为40 mm时效率，为68.16％，即上下通道空间大小比例为2：l，上通道高度为80 Inill，下通道高度为40 mm。由于上通道顶部是透明盖板，流经上通道的传热工质与吸热体进行热交换的同时，也接受太阳光的热辐射，因此与下通道相比，接收了更多能量。当上下通道空间大小比例为2：l时，能够更加有效地进行热交换，并且使上下通道出口处的工质温度趋向一致，减少温差引起的热损失，从而提高集热器效率。
 
 



 
 
分别测量进出口为3组和1组时集热器集热效果差异。测量结果见表3.2。
 



 
 
从表中分析可见，当集热器出入口的数量为3组时，集热效率比一组出入口的集热器高了近5个百分点。集热器出入口数量为一组时，由于集热器的长方体结构，离出入口有一定距离的边角处容易形成气流死角，空气流动缓慢，影响换热效果，而延集热器宽度均匀分布3组出入口后，靠近边缘的接口打破死角局势，加大对气流的疏导，从而使集热器的效率有所提高。http://www.zhenghangyq.com