為了分析集熱器的性能,必須首先求得總熱損失系數(shù),但是總熱損失系數(shù)又與集熱板的溫度有關(guān),集熱板的溫度計算也需要知道集熱器的熱損系數(shù).兩者互相影響,不能直接求解。
在熱平衡條件下,集熱器的有效能量輸出應(yīng)等于吸收的輻射能和熱損失之差,用集熱板平均溫度T計算有效能的表達(dá)式為

由用流體進(jìn)口溫度計算有效能的表達(dá)式:
Qu=AcFR[qa-U1(Tf,i-Ta)] (3-72)
可得 
由式(3-72)和式(3-77)可得

將式(3-78)代入上式得

流體平均溫度的定義式為

(3-80)


將式(3-78)代入上式并整理得

(3-81)


(3-82)
由式(3-79)和式(3-82)可以看出,由于F//的數(shù)值大于FR,Tpm,必然大于Tf,m,這個溫差是集熱板向集熱介質(zhì)傳遞熱量過程中的熱阻所造成的。作為一種近似,兩者之間可以用式(3-83)進(jìn)行估算


式中,n為集熱器單位面積的介質(zhì)流道數(shù)。
由于U1,FR ,F//和Qu都與Tf,m有關(guān),因必采用送代法求解Tp,m。根據(jù)經(jīng)
驗、估計一個初始平均溫度,求出近似的U1,FR ,F//和Qu值,代入式(3-79)得到
新的Tp,m,用它求新的U1,再用新的U1修正FR ,F//和Qu值。