槽式太阳集热器分析

以槽式太阳集热器为研究对象,通过对其光热转换传递过程进行能量分析,从热力学第二定律的角度建立槽式集热器的能量传递模型,并对其计算结果进行实验验证,结果表明二者吻合较好。在此基础上,分析典型工况下槽式集热器在光热转换传递过程中,损发生的机理、部位、大小及其分布特点。此外,还对各主要输入参数对集热器效率的影响规律进行分析,结果表明集热器的损主要发生在聚光和吸热体的吸热过程。结论将为槽式集热器性能的进一步改进提供依据。     

槽式太阳集热器传热与流动性能研究

以槽式太阳集热器为研究对象,建立集热器的传热流动数学模型,通过Fluent模拟,研究其传热、流动性能,并对模拟结果进行实验对比验证,对比结果表明二者吻合较好。在此基础上,分析太阳直射辐射(DNI)、集热器入口流体温度及流速对集热器集热效率、流体温升及压损的影响规律,并对流经集热器传热流体的流速进行优化,从而为槽式太阳集热器的优化设计及运行提供参考依据。     

槽式抛物面太阳能聚焦集热器的理论研究

建立了槽式抛物面太阳能聚焦集热器(PTC)的一维、非稳态传热模型,给出了沿轴线的光强分布公式,对PTC的热性能进行了数值模拟,并与实验结果进行了比较,模拟结果与实验结果的误差在4.6%以内,两者吻合较好,验证了模型的合理性.对采用不同形式集热器的太阳能双效吸收式制冷系统的性能进行了分析对比,结果显示,采用PTC的太阳能吸收式制冷系统具有最佳的系统性能.     

一种复合抛物面槽式太阳能聚光集热器的性能研究

对一种新型复合抛物面槽式太阳能集热器进行了光学仿真和热性能研究。介绍了聚光器的设计与工作原理,在计算机上对其进行了三维建模,利用蒙特卡洛光线追迹模拟不同入射角、不同安装误差偏角的情况下,圆柱形聚光接收体表面上能流分布特征及光学效率的变化规律。光学仿真结果表明,当镜面反射率为0.92,在太阳光线入射角为0~7.5°时,光线接收率为99.36%~51.51%,聚光效率为92.14%~48.1%。室外测试结果显示,装置热效率为43.2%。     

抛物面槽式太阳能集热器场热损失分析

在已有的计算集热器场吸收有用能量模型的基础上,加入影响集热器场效率的热学因素,优化了集热器场效率计算模型,并验证了优化模型的精确性。利用优化模型对抛物面槽式太阳能集热器场热损失机理进行了研究。结果表明,集热器集热元件热效率、入射角以及由入射角引起的端部损失是影响集热器场效率的主要因素。在太阳辐射强度一定的情况下,入射角越小、集热器热收集元件的热效率越高时,集热器场效率越高。     

槽式太阳集热器聚光特性的模拟研究

为得到吸收管表面的热流分布,基于光线追踪法原理,采用微元分析的方法建立吸收器在理想太阳光线和不同入射角下的聚光特性基础模型,模拟并分析得出入射角对吸收管的聚光效率和周向热流分布均匀度影响较大。进一步基于锥体光学法的原理,建立考虑太阳形状的吸收管周向热流分布的数学模型,利用VB编程求解2种情况下的热流分布,与Sol Trace软件的模拟结果对比,偏差较小,证明模型的可靠性。模拟结果发现太阳形状的存在对吸收管的热力分布均匀度是有利的。之后在该模型基础上,进一步分析集热管定位误差对吸收管表面热流分布的影响。     

蛇形管复合抛物面太阳集热器的模拟研究

设计一种蛇形管复合抛物面聚光太阳集热器,以该集热器为研究对象,建立数学模型,编制模拟计算程序,并通过实验验证此模型的准确性和可靠性。以集热器瞬时效率为评价指标,研究集热器关键结构参数和运行参数对集热器性能的影响。结果表明:集热器的瞬时效率随着接收器管长的增加而降低,随着雷诺数的增大而增加;当管径保持不变时,存在最佳复合抛物槽开口宽度使集热器瞬时效率达到最大。此模拟结果可为该集热器的设计和优化提供参考依据。     

抛物槽式集热器太阳入射角的计算

针对抛物槽式集热器布置和跟踪方式容易混淆及太阳入射角计算公式不统一的问题进行研究,通过明确定义集热器的跟踪方式,采用理论推导和数值模拟相结合的方法,检验相关文献中集热器太阳入射角计算公式的可靠性,计算不同跟踪方式下北纬40°集热器两至日的太阳入射角。分析结果表明,除跟踪方式归类不同外,相关文献中有关抛物槽式集热器太阳入射角的计算公式基本可靠。集热器的跟踪方式不同,太阳入射角的变化规律也不同,即集热器所获得太阳直射辐射能也不同。由此,可根据集热用途来确定集热器的布置跟踪方式。     

用于真空太阳集热器的复合抛物面聚光器

设计和优化了几种可应用于真空太阳集热管的CPC反射面,并对各反射面进行了光线跟踪以分析其光学效率,同时对一台CPC集热器进行了瞬时效率测试.作为比较,还对漫反射板集热器进行了光学效率分析和瞬时效率实验.     

复合抛物面槽式光伏聚光器性能研究

文章提出了一种复合抛物面槽式光伏聚光器,介绍了该聚光器的工作原理,利用Solidworks软件对其进行三维建模,并通过光学仿真软件对不同入射偏角、光伏组件不同安装位置时接收体表面的光线接受率和聚光效率进行计算。该课题组搭建了复合抛物面槽式光伏聚光器试验台,对该光伏聚光器的输出电功率进行了测试和对比分析。结果表明:当复合抛物面槽式光伏聚光器径向入射偏角的变化范围为0~7°时,光线接受率为99.35%~60.49%;聚光效率随轴向入射偏角的增大呈线性降低的变化趋势;光线接受率和聚光效率随光伏组件与入射光之间夹角的增大而降低;在自然天气条件下,复合抛物面槽式光伏聚光器的输出电功率约为相同测试条件下平板光伏组件的2倍。     

槽式太阳集热器焦线能流分布的计算

根据槽式聚光器的几何光学特性,提出采用Origin软件计算槽式太阳能聚光器焦面能流密度分布的一种新方法。以抛物槽式聚光器的平面焦线为例详细介绍该计算方法的步骤,并将计算结果与实测结果进行对比,两者吻合较好,证明该计算方法的可行性和正确性。该计算方法函数关系较为简单明确,无需编程,计算量少,计算速度快,且适用于任意面型的槽式聚光器和线性接收器,可为槽式太阳能聚光系统的优化设计提供参考。     

槽式太阳集热器驱动的太阳能空调系统性能研究及优化分析

对一个采用抛物槽式太阳集热器(PTC)驱动的单效溴化锂吸收式制冷系统的制冷和供暖性能进行实验研究。实验结果显示,在考虑管路热损和储热水箱的热损后,夏季系统集热效率在0.24~0.35之间,系统集热功率为9.6~16.6 kW;冬季系统集热效率(采暖效率η_h)在0.42~0.55之间,系统集热功率为10.0~17.1 kW。制冷模式下机组在65~70℃的热水下加热,其制冷系数在0.40~0.60之间,日平均制冷系数为0.45,系统的平均制冷性能系数(COP_(s,av))为0.25;针对该制冷系统存在的一些问题和不足,对其结构设计进行优化分析,为高效太阳能溴化锂吸收式制冷系统的设计提供参考。     

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.     

槽式太阳能聚焦集热器太阳跟踪方式的优化研究

通过数值模拟的方法为槽式太阳能聚焦集热器选取一种最佳的太阳跟踪方式,具体研究内容包括:地表日太阳直射辐射量的计算、不同太阳跟踪方式时槽式太阳能聚焦集热器的抛物面反射镜年接收太阳直射辐射总量的对比,以及南北倾斜式跟踪方式最佳倾角的研究.研究发现,在上海地区,槽式太阳能聚焦集热器的抛物面反射镜接收的太阳直射辐射量从高到低排...     

用于槽式太阳集热器的三角形腔体吸收器性能分析与优化

针对用于槽式太阳集热器的三角形腔体吸收器结构进行性能分析,研究4种不同结构的三角形腔体吸收器,分别推导出其效率因子和热迁移因子的表达式,搭建实验台进行测试。通过计算效率因子、热迁移因子的理论值和实验测得的数值,分析比较4种三角形腔体吸收器的性能。结果表明:采用一体化管板具有相对较高的热性能,且具有重量轻、承压能力强、成本相对较低等优点。     

DSG太阳能槽式集热器的热性能研究

采用数值计算的方法分别对稳态条件下直接产生蒸汽(DSG)太阳能槽式集热管中单相水区、饱和相区和干蒸汽相区的吸收管温度沿周向的分布进行了研究,在此基础上建立了集热器热损模型,并分析了流体温度、质量流量及工作压力对集热管中不同相区热损的影响.结果表明:影响集热器热损的关键因素是流体温度,随着流体与环境温差的增大,集热管中各相区的热损增加;流体的质量流量和工作压力对集热器热损的影响不大.     

非对称槽式抛物面聚光器的仿真与性能研究

基于光学成像原理,设计了一种由两个不同抛物面组合而成的、适于在太阳能中低温集热领域应用的新型非对称槽式抛物面聚光器。文章介绍了该聚光器的工作原理,并在计算机上三维建模,利用光学分析软件计算了其中所安装的圆管型接收器和平板型接收器的光学效率,分析了接收器上的光线接收率随入射偏角的变化趋势。研究结果表明,新型非对称槽式抛物面聚光器在入射偏角为6°时,圆管型接收器表面的光线接收率达到71%;在最大尺寸条件下,圆管型接收器的接收效果优于平板型接收器;实际测试所得的装置聚光热效率为34%。     

组合跟踪的槽式聚焦集热器太阳辐照量的研究

在建立太阳直射辐射计算模型的基础上，分析了聚先反射抛物面镜面在各种跟踪方式下接受到的瞬时太阳直射辐射量，得出了晴天时昆明各月平均日辐照量的变化图。通过对所得数据度曲线图的比较和研究，获得了聚光反射抛物镜面两种较好的组合跟踪方式，效率分别达到双轴跟踪的98．9％和99．34％。可为太阳能申高温跟踪系统的发展和运用提供新的思路。     

蒸汽直接冷却槽式太阳集热器的传热流动性能研究

首先在对DSG集热器中水的流型分析的基础上,进行了水在不同状态下对流换热系数计算模型的研究;利用传热热阻原理,分析了DSG集热器热损失的计算方法;考虑到流体流动方向上的温度变化,建立了稳态热传导模型.之后,对集热器的两种不同连接方式(一次通过式和再循环式)的压降进行了分析.最后,分析了太阳能辐射变化时,两种连接方式下集热器场一些主要参数的变化情况,为DSG集热器场的设计及运行提供指导.