基于PLC的槽式聚光集热器跟踪系统的设计

采用PLC对槽式太阳能聚光集热器跟踪系统电气控制系统进行设计,达到槽式聚光集热器跟踪系统自动控制的目的,并实现了远程监控。采用PLC进行数据采集和过程控制,利用计算机实现远程实时监控,提高了槽式太阳能聚光集热器跟踪系统的精度及稳定性。该槽式太阳能热利用跟踪系统达到了国内先进水平,提高了其市场竞争力。     

槽式太阳能集热器运行特性分析

分析与研究了槽式太阳能聚光集热器运行特性,建立了槽式太阳能聚光集热器运行特性参数的数学模型,应用该模型以我国西部太阳能热发电的典型地区为计算地点,对槽式太阳能聚光集热器的太阳入射角余弦、入射角修正系数、遮挡系数、端部损失及镜场运行效率等运行特性参数进行了计算。结果表明：槽式太阳能集热器正午时刻入射角余弦达到最小值,余弦效应最为明显;遮挡损失和端部损失对槽式集热器的运行影响总体不大,在日出、日落时刻会发生遮挡效应,最大端部损失发生在正午时刻;槽式太阳能聚光集热器镜场效率正午时刻之前单调下降,正午时刻后,随高度角的下降而单调增加,在正午时刻达到最小值,夏至日镜场效率峰值约为0.74,冬至日的峰值约为0.47,差值约为0.27。     

基于MATLAB的抛物槽式太阳能集热器集热管一维稳态模型

抛物槽式太阳能热发电是具有商业化发展潜力的热发电技术之一.抛物槽式聚光集热装置包括抛物槽反射镜面和集热管2个重要部分.应用传热学模型模拟集热管的运行状况,用于槽式聚光器集热管设计的改进.为了提高模型的通用性,文章利用了MATLAB软件对槽式聚光器集热管的一维稳态模型进行了计算,计算结果与美国Sandia实验室的实测结果吻合较好.     

一种新型多曲面复合槽式太阳能集热器的理论分析

提出一种新型槽式太阳能聚光集热器的设计思路,介绍了其工作原理和设计方法。对该集热器的集光比、跟踪精度、高宽比、材料使用量等各方面进行了详细的理论分析,对重要的设计参数进行了分析和优化,给出了大致的取值范围。该新型槽式聚光集热器能够利用多曲面组合实现对太阳光反射聚焦,并具有在反射面上不留阴影、改善高温太阳能接收器的工作性能和工作环境以及有利于提高反射面结构强度等优势。     

槽式太阳能集热管弯曲测量及溢出损失分析

槽式太阳能集热管的弯曲变形会造成聚光能量的溢出损失，需要进行测量和分析。提出基于无人机摄影的槽式太阳能集热管弯曲测量方法：采用无人机搭载高分辨可见光相机，实现对槽式太阳能集热管的图像采集；基于边缘检测算法对集热管图像进行处理，最终获得集热管的弯曲变形量。基于光线追迹理论建立槽式聚光器聚光过程数学模型，推导弯曲集热管的溢出损失计算公式。选取3种不同弯曲量的集热管进行测量实验，测得的最大弯曲量分别为1.23、7.75、18.79 mm，平均测量误差为±0.75 mm，计算对应的溢出损失分别为0.02%、0.57%、3.72%，结果表明：集热管弯曲量较大时，会造成较大的溢出损失。     

槽式太阳能集热管热性能评估方法

真空集热管是槽式太阳能聚光集热系统的核心部件之一.集热管工作过程中通过辐射换热、对流换热和热传导的方式将热量传递给环境,这部分传递到环境中的热量称为集热管的热损失.真空集热管的热损失是聚光集热系统热损失或总能量损失的主要组成,在很大程度上决定着聚光集热器的光-热转换效率,因此对集热管热性能的正确评估对聚光集热系统的研究至关重要.本文对槽式太阳能集热管热性能的计算、评估分析方法等进行了分析.     

槽式均匀聚光系统设计及分析

为提高槽式聚光系统的聚光均匀性,提出一种槽式均匀聚光系统,建立了该系统反射聚光器模型,并对其聚光效果进行了分析.对系统的几何参数分析表明,随着反射镜面数量的增加其宽度在逐渐减小而其倾角却在逐渐增加,系统最大几何聚光比随系统的几何高宽比δ增大而增加.利用蒙特卡罗光线追迹方法对该聚光器的聚光效果进行模拟,结果表明该系统的聚光均匀性明显优于传统的槽式聚光器聚光效果,能够满足设计需求.     

槽式聚光集热系统加热真空管的特性及应用研究

建立了槽式聚光集热真空管装置的数学模型,并与实验结果进行了对比。理论计算结果与实验结果吻合较好,误差在5.2％以内,表明可用所建立的模型对聚光式真空管加热流体的性能进行分析。在太阳辐射强度及聚光面积变化的情况下,分析了通过聚光真空管内流体的性能特性。还给出了利用槽式聚光装置驱动太阳能吸附制冷的应用实例。     

太阳能双效吸收式空调系统的研究

介绍了太阳能空调技术的研究现状,分析了太阳能溴化锂双效吸收式制冷机的工作原理,提出了采用直通式真空集热管、槽式抛物面聚光机构跟踪和聚焦太阳能加热产生热媒水驱动双效吸收式空调运行的技术构思,并对其结构、工作流程和推广应用进行了研究和展望。     

槽式太阳能聚光集热器传热性能研究

建立了槽式太阳能聚光集热器单侧吸收高热流密度的传热数学模型.该传热数学模型将金属吸热管壁面所能接受到的非均匀热流简化为矩形分布,考虑了金属吸热管管壁的周向导热,选取Dudley的试验数据验证了传热数学模型的可靠性并分析了影响集热器传热特性的主要因素.通过Fluent软件研究了槽式太阳能聚光集热器金属吸热管的周向温度分布规律.结果表明:该传热数学模型具有一定可靠性;流体温度、太阳辐射强度和流体体积流量是影响集热器管内换热特性和管壁周向温度分布的主要因素.