太阳能热发电固-气两相化学储热技术研究进展

化学储热作为一种储热密度高、存储时间长、运输距离远的储热方式,近些年来得到广泛研究。首先针对现存的几类固–气两相化学储热反应体系的基本原理和研究进展进行了综述,主要涉及金属氢氧化物反应体系、金属氧化物反应体系、碳酸盐反应体系以及水合盐反应体系。然后依据固相反应物在反应器内的运动状态,将反应器分为固定床反应器、流化床反应器和移动床反应器3类,并分别对其研究进展进行了总结。最后基于目前在化学储热研究中存在的一些不足,分析了化学储热未来的发展趋势。目前,化学储热充/放热过程的有效控制仍需进一步研究,化学反应速率与传热的强化与匹配也还存在技术困难。长期运行状况下,化学储热的循环稳定性仍有待进一步探究。     

基于多孔陶瓷的体吸收太阳能集热器性能分析

体吸收型太阳能集热器是3种主要的太阳能集热器之一,具有结构简单,效率高等优点,并且出口空气温度可达800℃以上,应用前景广阔。在体吸收太阳能集热器中,采用多孔材料而不是管路来加热工质,入射辐射可以从外到内逐步进行吸收。该文基于多孔泡沫陶瓷材料构建了一个一维体吸收太阳能集热器计算模型,在此基础上,计算分析了不同参数下的温度分布情况及热辐射吸收效率。研究结果表明,随着多孔陶瓷孔隙率的降低,出口空气温度及陶瓷内部气体与固体达到稳定的深度均逐渐降低,而接收器前表面温度逐渐提高;随着孔径的下降接收器尾部气体出口温度逐渐下降,内部气体和固体达到稳定的深度逐渐减小,但由于孔径的减小使得对流换热系数显著上升,因此其前表面的温度变化并不明显。太阳能吸收效率随着空气流速的降低和入口空气温度的增大而明显提高,但随着入射辐射强度的提高而降低。