风压对太阳能热风发电系统的影响分析

根据太阳能热风发电系统的工作特征,以内蒙古乌海金沙沙漠太阳能热风发电系统为模型,模拟计算了不同形式的太阳能热风发电系统;对比不同系统内的气流分布,研究讨论了风压对气流流动和气流速度大小的影响。模拟结果表明:半圆形集热棚系统更具优势,其利用率较高,塔囱底部的平均气流速度可达24.38 m/s。该研究分析为乌海金沙沙漠太阳能热风发电站的建设提供了技术指导。     

集热棚高度对太阳能热气流发电性能的影响

以内蒙古乌海金沙湾太阳能烟囱热气流发电站为研究对象,应用ANSYS-Fluent软件对电站系统进行了稳态数值计算,模拟不同集热棚高度下系统内部流场和压力场的分布规律。模拟结果的对比分析显示,对该电站而言,集热棚高度以6⁸ m为宜。     

太阳能烟囱发电装置的集热棚集热效率分析

在太阳能烟囱发电系统中,集热棚是影响其发电效率的关键部件之一.为了提高太阳能烟囱发电系统的发电效率,对系统中集热棚集热性能的各种影响因素进行了分析,模拟计算了集热棚的集热效率.     

太阳能热风发电系统的性能分析及研究方法

阐述了太阳能热风发电系统的研究进展.对影响该系统性能的主要因素———集热棚、空气涡轮机及烟囱的特性进行了分析,并根据这些影响因素探讨了太阳能热风发电系统的研究方法及关键问题.给出了部分研究结果,说明对太阳能热风发电系统的研究还需深入,提出应加快商用电站的建设.并指出:在发展太阳能热风发电系统时,应综合考虑荒漠治理、农作物种植及海水淡化处理等.     

集中供热热管太阳能集热系统

在原有平板集热器的基础上研制了一种与建筑结合的太阳能集中供热热管系统，并对策略热管的传热机理进行了分析，提出正常工况下该热管的集总参数模型，给出了热管的倾角范围。文中给出了该集热系统的理论预测和实验结果对比。热管太阳能集热器的理论模型以Duffie 和Beckman理论（1980）为基础，修改后用于能量传输。该文还给出了该集热器和传统的太阳能集热器的对比试验结果。热管太阳能集热器的瞬时效率在早上低于传统的太阳能集热器的，而当热管达到工作温度时，前者高于后者。     

太阳能集热系统减反射涂层的研究

报道了用国产ＳＳ－１硅溶胶制备减反射涂层的方法。硼硅玻璃经减反射处理后反射率降低４．５％。讨论了影响涂层光学性能的因素。用该法制备的减反射膜光学性能优良，生产设备简单，原料价格便宜，适宜在平板和真空管集热器玻璃表面上大面积涂覆减反射膜。     

蓄热水箱水温和水箱体积对太阳能集热系统的性能影响分析

采用实验和模拟计算方法对太阳能集热系统蓄热水箱的水温和水箱体积影响因素开展探究,分析日有用得热量、集热器功率和水箱内平均温度等参数随水箱初始温度和水箱体积的变化规律。研究结果表明：水箱初始温度从10.34℃增加到29.88℃时,日有用得热量减少了19.52%;换算成日太阳辐照量为17MJ/m2时的储热水箱中水的温升值下降了17.66%,储热水箱结束水温下降了10.73%;单位面积日有用得热量减少了17.64%。通过TRNSYS模拟软件,分析出太阳能集热系统全年运行工况时的水箱变量参数对系统性能的影响,获得了日有用得热量、集热器功率和水箱内平均温度的变化规律。通过选取不同月份的若干个时段进行对比分析,得出水箱体积对太阳能供热系统的影响较水箱初始温度大;当下调水箱初始温度和缩小水箱体积时,日有用得热量提升,但集热器功率降低;当上调水箱初始温度和缩小水箱体积时,水箱内平均温度升高;且随着太阳能集热系统运行时间的累加,水箱初始温度和水箱体积对上述各性能参数的影响减弱。日有用得热量、集热器功率和水箱内平均水温随着季节变化明显,秋季和冬季气候下的日有效得热量,集热器功率和水箱内平均水温均低于春季和夏季。     

定面积集热棚倾角对集热效率影响的数值模拟研究

文章应用计算流体力学方法对呼和浩特地区太阳能烟囱在固定集热棚面积下不同集热棚倾角的棚内空气流动情况进行了数值模拟。由模拟结果可知:在集热棚倾角为0~70°时,空气温度、压力、速度以及集热棚效率曲线有明显变化;在集热棚面积固定条件下,随着集热棚倾角的变化集热棚效率存在较为理想的值,并在达到峰值后持续降低。     

太阳能热风发电技术及其应用

在太阳能热气流发电的基础上增设进风口,形成了利用太阳能和风能的太阳能热风发电系统。建立了太阳能热风发电热动力稳态数学模型,通过此模型可判断出发电系统的稳定性,并可解出热风风速、集热棚出口温度及稳态数学模型的其它参数。文章介绍了太阳能热风发电系统的实际运行情况,运行结果与数学模型计算结果相吻合。理论分析和运行实践表明,提高塔筒高度、加大塔筒内外温差、增加集热棚的太阳能吸收率、增大集热棚面积系数及风力发电机组的风能利用率,是提高太阳能热风发电量的途径。     

集热棚对太阳能烟囱发电系统效率的影响

采用计算流体动力学(CFD)方法对太阳能烟囱发电装置进行数值模拟,得到装置内部的温度场、速度场、压力场等分布情况.对集热棚的各种几何和物理参数进行研究和分析.结果表明,集热棚直径、太阳辐照强度、覆盖材料的透明度等诸多参数对系统效率有直接而重要的影响.     

一种新型的太阳能热气流发电系统

提出了一种螺旋集热型太阳能热气流发电系统,建立了该系统的流动与传热特性数学模型.数值模拟结果表明,与西班牙太阳能热气流试验电站相比,在烟囱出口流动与传热特性参数及输出功率相同情况下,螺旋集热型太阳能热气流的集热棚半径减少了25%,占地面积减少了44%,具有较明显的经济性和商业优势.     

蓄热介质对太阳能热风发电集热器性能的影响

分别以沙子、石子以及石子与充水黑色密封管的组合作为蓄热介质,搭建了太阳能集热器试验装置并进行了相应的试验研究,得出了不同蓄热介质的吸放热特性及其对集热器内空气进出口温差、集热器效率的影响规律.结果表明:在相同的平均辐射强度下,石子与充水黑色密封管组合集热器的蓄热性能好,且集热器空气进出口温差及集热器效率最大,为太阳能热风发电系统集热器地面蓄热材料的选用提供了依据.     

斜面式太阳能烟囱发电分析

大力开发和应用太阳能,是当今许多国家极为关注的课题,节能技术的研究也是我国能源政策的重要组成部分。利用太阳能不仅可以在节能方面有很大益处,而且在减轻环境污染方面也很有意义。本文主要就太阳能烟囱发电技术的产生背景,研究现状和发展,太阳能烟囱发电技术原理,太阳能烟囱发电技术的特点进行介绍。并对太阳能烟囱发电技术进行设计及相应的数据分析。     

Chimney shape numerical study for solar chimney power generating systems

A large number of researchers have paid great attention to solar chimney (SC) power generating technology, but only a few have studied the chimney configuration. Taking a 10 MW SC system as an example, the physical and mathematical models illustrating the fluid flow, heat transfer and output power features of the system are established. Based on constraints such as equal chimney bottom section area or equal chimney surface area, the impact of several sizes of three different chimney configurations upon the chimney outlet air temperature and velocity, system output power and efficiency is analyzed and the influence of the height‐to‐diameter ratio (H/D) of the cylindrical chimney on system performance is studied as well. After a comprehensive analysis of system output power and efficiency, it is proved by the numerical simulation that the cylindrical chimney would be the best choice among the three basic configurations, whose optimum H/D value ranges from 6 to 8. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

改进型微热管平板太阳能空气集热器性能分析

近年来,以空气作为换热介质的太阳能集热器越来越受到重视。本文以微热管阵列为核心传热元件,设计并搭建了改进型微热管平板太阳能空气集热器性能测试系统。通过实验研究了不同空气流量和不同进口温度对集热器集热性能的影响,获得相应参量对集热器的出口空气温度、集热效率和微热管阵列蒸发段温度的影响特性,分析对比了改进前后集热器的集热性能,得到了集热器效率的归一化曲线。实验结果表明,改进型微热管平板太阳能空气集热器在夏季240 m³/h空气流量时集热性能最佳,改进后的集热器相比原集热器在夏季的平均集热效率最高同比提升13.8%;在240 m³/h风量下的平均集热效率最高达到了74%,对应集热器的压降为9.2 Pa。     

入口脉动对太阳能空气集热器性能影响研究

提出将脉动流引入平板型太阳能空气集热器,通过增加壁面切应力延缓集热器内部积灰速率,提升其长期工作性能。采用数值模拟手段评估了集热器内部积灰对集热性能的影响,探讨了入口正弦型脉动流脉动参数对集热器流动和传热特性的影响。结果表明:在脉动周期内,集热效率基本不随时间变化,除了在0.5～2 Hz小范围低频脉动工况,集热效率均没有超过稳态流动时的集热效率,并且随着无因次振幅和脉动频率的增大,集热效率呈下降趋势;全压损失只随无因次振幅的增大而增加,当无因次振幅增大到1时,全压损失约增加40%左右;平均壁面切应力随无因次振幅和脉动频率的增大而显著增大,当无因次振幅为1,脉动频率为10 Hz时,平均壁面切应力较稳态时可增大132.4%,这将有利于延缓积灰速率并减小积灰厚度,对集热器长期工作性能提升起到积极作用。     

整体式太阳能空气集热器传热性能分析

研究了整体式太阳能空气集热器的传热性能,建立了稳态假设下的热量传递物理数学模型;通过CFD软件计算,分析了进口空气流速、空气温度、太阳辐照强度对集热器传热性能的影响;计算结果表明:集热器的集热效率随工质流速的增大而增大、随进口温度的升高而下降、随太阳辐照度的波动很小,受太阳辐射强度的影响不大。     

整体式太阳能空气集热器热性能研究

对一种新型的整体式太阳能空气集热器,根据简化的物理模型利用CFD软件对集热器内部的流场、压力场和温度场进行数值模拟分析,并与传统拼装式集热器阵列进行对比。结果表明,传统拼装式集热器阵列内部存在流动的滞留区,内部温度分布不均匀,吸热板有局部的高温区域;整体式空气集热器内部流场、压力场和温度场分布比较均匀,有明显的温度梯度,吸热板与空气能够更好的进行对流换热。因此,整体式空气集热器的热性能优于传统拼装式空气集热器阵列。     

太阳能空气集热控制系统的研究

太阳能空气集热采暖系统作为一种简单有效的太阳能应用方式,渐渐引起了世界各国学者的广泛关注。然而,由于太阳能空气采暖的热源是太阳能,建筑室内环境很容易受室外天气影响,这使得建筑的热性能具有不确定性,为了解决上述问题,文中以单片机为控制核心,以温度、太阳辐射照度为输入参数,采用PID方法控制风机启闭及转速,获取最佳的风机运行状态,提高系统的供热效果及效率。