太阳能热利用模拟试题参考答案及评分标准

黄淮学院电子科学与工程系2013—2014学年第二学期期末考试《太阳能热利用技术》模拟试卷参考答案及评分标准
一、单选题（每小题1分，共20分）
二、填空题（每空1分，共22分）
1、显热储存潜热储存化学储存
2、热力参数
3、透明盖板隔热材料吸热板外壳
4、蒸发传热冷凝传热
冷凝液回流
5、空气水压
6、普通玻璃镜片高纯铝阳极氧化反光材料聚酯薄膜真空镀铝反光材料
7、传热、传质
8、吸收剂的质量分数
9、提高温室白天的太阳吸收量、减少温室夜间向外散热
10、太阳能集热棚太阳能烟囱涡轮机发电机组
三、简答题（每小题4分，共16分）
1、答：当平板集热器工作时，太阳辐射穿过透明盖板后，投射在吸热板上，被吸热板吸收转换成热能，然后将能量传递给吸热板内的传热介质，使传热介质的温度升高，作为集热器的游泳能量输出。

同时，温度升高后的吸热板不可避免地要通过传导对流和辐射等方式向四周散热，成为集热器的热量损失。

2、答：作用：透过太阳辐射；保护吸热板不受外界损坏；形成温室效应，阻止吸热板对外界散热
技术要求：高全光透射比；耐冲击强度高；良好的耐候性能；绝热性能好；加工性能好；
3、答：良好的发泡车间温度；良好的保温环境；做好发泡前的准备；注意原料的储存温度；选用优质发泡原料。

4、答：收集阳光并将其聚集到一个有限尺寸面上，以提高单位面积上太阳辐射度，从而提高被加热工质的工作温度，即将太阳能辐射聚集，以提高其功率密度。

四、分析题（每小题5分，共15分）
1、答：如若出现白色，就是因为在镀膜过程中没有打开氮气瓶的气阀，氮气没进入镀膜机内，这可以通过检查氮气瓶气压表或管道等处来确保打开氮气瓶的气阀；
如若出现黄色膜层，则说明氮气量过多，应减少气流量或修正计算机输入程序。

2、答：（1）水箱必须在承受一定的水压时不能渗漏。

根据国家标准要求，承受水压相当于工作压力的1.5~2倍。

（2）要求水箱在较高的温度（80℃~100℃）下能确保水的质量，即符合我国的生活饮用水标准；
（3）水箱必须具有足够的机械强度和刚度；
（4）水箱应根据建筑现场考虑与基础设施的配合，必须用隔热材料加以保温；
（5）具有良好的耐候性能及较长的使用寿命，一般要求10~15年以上；
3、答：假设采暖热媒温度为40℃、回水温度为25℃时，集热器温度超过40℃，辅助加热工具就不工作；当集热器温度在25~40℃之间，辅助加热装置需提供部分热源；当集热器温度降到25℃以下，系统中全部水量只通过旁通管进入辅助加热装置，采暖所需热量都由辅助加热装置提供，暂不利用太阳能。

五、计算题（共11分）
1、（5分）
2、（6分）
根据题意已知：t f1=20℃，t f2=6℃，A=1m2,h1=7.5W/(m2·K),λ
=0.8W/(m·K),h2=22.7W（m2·K）。

那么各部分热阻分别为：
R1=1/(h1A)=1/(7.5×1)=0.13333（K/W）
R2=δ/(λA)=0.003/(0.8×1)=0.00375（K/W）
R3=1/(h2A)=1/(22.7×1)=0.04405（K/W）
代入公式得导热的热流量为：
Φ=（t f1-t f2）/(R1+R2+R3)
=(20-6)/(0.13333+0.00375+0.04405)
=77.3（W）
六、综合题（第（1）（2）题各2分、第（3）（4）题各3分，第（5）题6分，共16分）解：
(1)A管的作用一是排气,二是溢水。

因为汽油桶改做水箱后,如果不安装A管排气的话,
上水时会把一些空气密闭在里面,就不易将水注满;而且,上方的空气还影响箱内水温升高；
(2)阀门Ⅰ控制进入水箱的冷水;阀门Ⅱ控制进入淋浴喷头的热水;阀门Ⅲ控制进入淋浴
喷头的冷水。

通过阀门Ⅱ、阀门Ⅲ调节进入淋浴喷头的冷热水的多少可以改变淋浴喷头喷出的水的温度；
(3)给热水器上水时,阀门Ⅰ应打开,阀门Ⅱ、阀门Ⅲ应关闭。

洗澡时,阀门Ⅰ应关闭,阀
门Ⅱ、阀门Ⅲ应打开；
(4)水箱距地面高度： h =22m
该地区的最低供水水压为：
p =ρgh +p0=3.2×105Pa
(5) m =ρV =100kg ;
Q喷= cm(t-t0) =1.39×107J ;
如果靠煤气燃烧放出这些热量,需完全燃烧的煤气,则
m =Q吸/q=0.33kg。