| 研究生: |
陳詠傑 Chen, Yung-Chieh |
|---|---|
| 論文名稱: |
太陽能集熱板選擇性吸收膜之最佳化噴塗製程研究 A study on optimal spraying process for the selective absorbing film of solar collector |
| 指導教授: |
張克勤
Chang, Ke-Chin |
| 學位類別: |
碩士 Master |
| 系所名稱: |
工學院 - 航空太空工程學系 Department of Aeronautics & Astronautics |
| 論文出版年: | 2012 |
| 畢業學年度: | 100 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 116 |
| 中文關鍵詞: | 選擇性吸收膜 、太陽熱能 、田口方法 |
| 外文關鍵詞: | Selective absorbing film, solar thermal energy, Taguchi method |
| 相關次數: | 點閱:142 下載:4 |
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太陽能的應用日趨普遍,噴塗於太陽能集熱板上的選擇性吸收膜扮演太陽熱輻射集熱效率的關鍵,惟一般所使用之人工噴塗方式不易控制集熱板上之吸收膜厚度與均勻度而容易影響吸收率與放射率的表現。本研究依照不同的選擇性吸收膜材料(AP-1A、C-Black、C-SiO2)選擇 個噴塗製程時的主要參數作為田口實驗方法的控制因子。依材料的種類在不同膜厚下之實際日照實驗結果分別制定出膜厚之目標值與可容許誤差範圍,經由變異分析與重要性因子測試可知不同選擇性吸收膜於噴塗製程實驗時的重要控制因子,由此建立各控制因子之最佳實驗變動水準並改善 比與調整品質特性(膜厚)至目標值。研究結果顯示,影響試片膜厚與均勻度的控制因子主要為輸送帶速度與氣體壓力實驗水準的調整,不同材料之吸收率皆會隨膜厚的增加而逐漸收斂於0.95左右,放射率則隨材料的不同而分別收斂於0.57、0.75、0.84,不同材料之吸收率、放射率收斂膜厚度皆有所不同;溫升曲線與實驗最終溫度也隨吸收率、放射率的變化而有所差異。
最佳化後之試片吸收率、放射率與試片之膜厚也有所不同,將三種材料之最佳化試片與原試片進行性質量測及與日照實驗比較之後發現試片之均勻度、溫升曲線與最終溫度皆有所改善。
Applications of solar thermal energy become popular nowadays. Among them, solar water heater is widely utilized. In Taiwan, the selective absorbing film, which plays a key role in determining the collecting capability of solar energy, iscommonly made on the top surface of collector by means of spraying process. Theobjective of this thesis is to investigate the optimal spraying process throughTaguchi method with parameters for three different kinds of materials (AP-1A, C-Black, and C-SiO2). The target of the film thickness was determined by the result of the experiments, which inputting the sun radiation on the test samples coatedwith different film thickness, and determining their efficiencies. After the analysis of variation and the significance tests, it was found that the speed of conveyor andthe atomizer pressure are two significant factors in determination of film thicknessand its uniformity extent on the test sample. After establishing the optimal sprayingprocess, the uniformity and the efficiency have been improved. The absorptivity and the emissivity approach to the asymptotic values as shown in Fig. 3-49 and Fig. 3-50.
【1】 張克勤、李聰盛、鐘光民、連雅鳳,”國內太陽能熱水器推廣
及使用情形剖析”太陽能及新能源學刊,第11卷,第一、二期,
pp. 9-11.(2006)
【2】 張克勤、李清安,”我國太陽能熱水系統發展使用情形剖析”
台電100年度節約能源論文專輯,pp. 379-390,台東市, 5月
10-15日(2011)
【3】 陳冠名,”使用炭─氧化矽奈米材料對提升太陽能集熱板吸收
膜效率測試研究”行政院國家科學委員會補助大專學生參與專
題研究計畫研究成果報告(2009)
【4】 John A. Duffie, William A. Beckman, ”Solar
Engineering of Thermal Process”, 2nd Edition, John
Wiley & Sons, pp.199-201.(1980)
【5】 陳世冠,”中孔碳材之合成及應用”國立成功大學化學所碩士
論文(2004)
【6】 李輝煌,”田口方法:品質設計的原理與實務”高利圖書有限
公司. (2011)
【7】 丁志華、游璨瑋、戴寶通、朝春光,”田口實驗計畫法簡介
(II)”毫微米通訊第八卷第四期,pp.23~37.