一、铜盘管换热器相关计算
条件：600kg水6小时升温30℃单位时间内换热器的放热量为q
qGCΔT6004210330636003500w
盘管内流速1ms，管内径为0007m，001m，
盘管内水换热情况：
定性温度40℃
定性温度50℃
管径0014m
Re2124431
Re2517986
管径020m
Re3034901
Re3597122
湍流范围：Re10412105物性参数：
40℃饱和水参数。黏度6533106运动黏度0659106635102wm℃
普朗特数431导热系数
求解过程：盘管内平均水温40℃为定性温度时换热铜管的外径，分别取d10014m努谢尔特准则为
d2002m
Nuf120023Ref08Prf04＝120023212443108431041434
Nuf120023Ref08Prf04＝120023303490108431041907
（d1）（d2）
管内对流换热系数为
hi

Nuffl
143406350014650339
（d1）
hi

Nuffl
19070635002605563
（d2）
管外对流换热系数格拉晓夫数准则为（Δt10）
Grgtd3298386104100163065910623567816（d1）
Grgtd3298386104100223065910629274929（d2）
其中g98Nkg
为水的膨胀系数为3861061K
16
f自然对流换热均为层流换热（层流范围：Gr104576108）
Nuw

0525

l
w
3gt2
025Pr052535678164310251848755

（d1）
Nuw

0525

l
w
3gt2
025
Pr052592749294310252347504

（d2）
其中Pr普朗特数为431对流换热系数为
Num1848755063500148385422d
Num2347504063500146775749d
（d1）（d2）
其中为0635wm℃
传热系数U
11116503391838542213930003891UhihoU257013811116055631677574913930004186Uhiho
U2389191
（d1）（d2）
hi－螺旋换热器内表面传热系数Js℃ho－螺旋换热器外表面传热系数Js℃δ－螺旋换热器管壁厚mδ1mλ－管材的导热系数Jms℃λ393Wm℃ko－分别为管外垢层热阻的倒数（当无垢层热阻时ko为1）℃W
Js℃自来水ko00002
换热器铜管长度
q
l
35001025701383140014271
70d
（d1）
A153
lq3500102389191314002221270d
（d2）
A165
26
f二、集热面积的相关计算（间接系统）
条件：加热600kg水，初始水温10℃，集热平面太阳辐照量17MJ以上，温升30℃，
AIN

Ac
1
FRULACUhxAhx
95

式中
AIN间接系统集热器总面积，
FRUL集热器总热损系数，W（℃）
对平板集热器，FRUL宜取4～６W（℃）
对真空管集热器，FRULr