新型高温真空集热管的热性能实验和分析

研究开发了一种新型高温真空集热管,利用电阻加热器加热吸收管内壁,在室内稳态下,通过热平衡法测试了该集热管的热性能。介绍了实验平台的具体设置、各个装置的设计意图以及详细的实验过程和分析。实验结果表明该新型高温真空集热管能在高温下(350℃)长期稳定工作,全温度段的热性能与Solel UVAC3接近,是我国未来槽式太阳能热电站的良好选择。     

新型高温真空集热管端部热损失的实验研究与分析

建立了真空集热管端部热损失的两种实验评估方法,研究表明端部覆盖时的热损失曲线明显低于端部暴露实验,并更接近一维模型的理论曲线。吸收管温度约300℃时,暴露端部的热损失约为200W,造成24.77%的额外热损失,覆盖端部的额外热损失仅为7.24%,且端部暴露时热损失对风速敏感。总的来说,集热管的热损失测试应在端部覆盖的情况下进行,以得到精确的热损失曲线;在实际运行中,集热管的端部也必须有保温材料完全包裹,以避免额外的热损失。     

基于气体放电原理的槽式太阳能集热管真空性能无损测试方法的研究

槽式太阳能集热管是槽式太阳能热发电系统中将太阳能转化为热能的核心部件,而其真空失效问题是困扰此类系统的主要技术问题.基于此,本文提出了一种基于气体放电原理的槽式太阳能集热管真空性能无损测试的方法,通过分析槽式太阳能集热管环形空间中气体放电时所产生的光谱特性来判断气体的类型和环形空间内的气体压力,并与通过四极质谱仪残余气...     

槽式太阳能真空集热管的热损失研究

建立了真空集热管中吸收管与玻璃管之间热辐射和残余气体热对流、玻璃管与外界环境之间热对流和玻璃管对天空热辐射的数学模型,提出了模型的计算方法,并通过和实验数据的比较验证了模型的准确性。同时利用模型分析了几种影响热损失的主要因素,分析结果表明:吸收管温度越高,热损失越大;环境温度越低,风速越大,热损失越大,但影响很小;选择性吸收涂层的发射率是影响热损失的主要因素;真空度对热损失也有很大影响。     

槽式集热器真空集热管传热特性研究

通过分析太阳能槽式集热器真空集热管的热性能,建立了槽式集热器真空集热管稳态传热模型,通过和典型实验数据对比,验证该模型的适用性和准确性。在此基础上,分析在无光照条件下,吸热管内壁温度、环境温度、风速和集热管残存气体种类等因素对集热管热损失的影响。结果表明：吸热管内壁温度的升高会增大玻璃管外壁温度和集热管热损失;环境温度和风速对玻璃管外壁温度有显著影响,但对热损失的影响甚微;吸热管与玻璃管之间以辐射传热为主,对流换热受环形区域残存气体种类和压力的影响。     

全玻璃真空太阳集热管热损系数测定方法

全玻璃真空太阳集热管热损系数测定方法唐轩殷志强张剑热损系数是全玻璃真空集热管热性能中的重要参数，它可以反映选择性吸收涂层热发射率的大小及真空集热管真空度的高低。热损系数与空晒温度的关系密切，但测试时却不象空晒温度那样易受太阳辐射和环境等影响。全玻璃真...     

槽式太阳能热发电真空集热管技术

分析了真空集热管的结构和性能,制造工艺和存在的问题.同时比较了现有的几种真空集热管的性能参数,预测了真空集热管的发展方向.     

槽式真空集热管高温除气研究

研究了槽式真空集热管在不同除气工艺下的放气速率及放气量,利用真空机组和加热炉对槽式真空集热管进行除气,分析了槽式真空集热管在各温度段的放气速率和放气量的变化。     

抛物槽式太阳能吸热管热损失研究

利用稳态平衡的方法测出了抛物槽式太阳能吸热管的热损,并拟合出了公式,为吸热管热性能提供了重要参数。分析计算了吸热管端部保温部分热损失以及金属管的膨胀量、风速和环境温度对热损的影响,结果表明:吸热管端部热损比较大,占总热损7.3%~9.1%,在槽式太阳能热发电站运行时也应该做好端部的保温;吸热管温度越高,热损越大;风速越大,环境温度越高,热损越大,但风速和环境温度影响较小;热损随着金属管的膨胀量的增大而减小,但是热损变化微乎其微,可以不加考虑。     

高温集热管真空寿命预测研究

针对高温真空集热管真空老化性能展开真空度预测和寿命评价研究。模拟电站高温集热管运行环境,在400℃进行热循环模拟和热损测试,在450℃进行过热加速循环试验。结果表明：集热管封离后,室温条件下其内初始真空度达4.7×10^-4Pa,在400和450℃经过400次循环后,管内真空度分别为5×10^-3Pa和6×10^-2Pa。室温状态下集热管在吸收涂层法向发射比为0.08,真空度为10^-3Pa时,400℃下热损为216 W/m,显示出良好的热性能。拟合结果表明在400℃条件下集热管使用寿命满足25年要求。     

槽式太阳能电站集热管热性能测试

采用硅碳棒加热技术和热平衡法测试了桑普生产的具有自主知识产权的槽式太阳能电站集热管的热性能。在40～300℃温度范围内,共测试8个工况下集热管热性能。实验结果显示,集热管中低温性能与肖特公司的PTR70相差不大,完全满足中低温槽式太阳能电站和其他太阳能中低温利用领域的应用。红外图像结果表明,玻璃-金属封接温度明显高于玻璃外管温度,对集热管进行理论分析时不能忽略此部分漏热量。实验数据的获得为国内太阳能槽式电站的设计、建设提供了实验参数,为集热管漏热测试相关标准的制定提供了基础。     

环境条件的改变对管簇结构腔体式吸收器热损的影响

分析了槽形抛物聚光集热器中管簇结构腔体式吸收器的热物理特性，依据其热阻网络、太阳能一般性控制方程对热损和所受边界条件的影响作了数值分析。     

太阳入射热流对吸热器换热的影响

空间太阳能热动力发电系统是非常有前景的未来空间能源供应系统。吸热器的入射热流分布将影响到换热管的传热以及系统的寿命，采用焓法处理相变区的传热，建立了太阳能热动力发电系统吸势器换热管三维换热模型，计算得到在轨道周期内对应三种入射热流的换热管的温度场、工质的出口温度变化、相变材料熔化率等重要的结果，并进行了比较、分析。     

反光板对提高热管真空管热性能的研究

提出了对带反光板的吸热体接收太阳辐射量的分析方法，并对三种有渐开线反光板且吸热体形状不同的热管真空管和一种无反光板的热管真空管进行了对比实验。结果表明：渐开线反光板可大幅度提高热管真空管的热性能，而且其吸热体的形状对热性能提高的幅度有影响。     

窄缝高真空平面玻璃作为太阳能集热器盖板的实验研究

窄缝高真空平面玻璃是一种带高真空夹层的平板玻璃,它是将两块普通平板玻璃之间的狭缝抽高真空而成,由于它具有良好的透光,隔热和隔音特性,因而有广阔的应用前景,通过对采用窄缝高真空平面玻璃作盖板的太阳能焦热器的集热性能进行实验测试,介绍了在空晒和有负载条件下焦热板的温升速率与太阳辐射强度的关系,对真空平面玻璃两面温差及其保温性能也作了测试,并与用普通双层玻璃作盖板的情况作了比较。     

聚光太阳能吸热管的吸热传热特性

基于太阳能选择性吸收涂层的辐射性能,建立聚光太阳能吸热管光热耦合传输的数理模型,理论研究聚光太阳能吸热管的吸热传热特性。研究表明,吸热管壁温度随着聚光能流密度增加而线性升高,而吸热效率在中等聚光能流密度时达最大值。太阳能选择性吸收涂层性能对吸热传热有重要影响,具有低红外发射系数涂层的系统吸热效率明显较高,而红外辐射能量损失率则在中等聚光能流密度时最小。管内强迫对流可以显著提高吸热管效能,吸热效率随流速增加而提高,而管壁温度则显著下降。     

带有内插棒的全玻璃真空管太阳热水器的实验研究

对一种带有内插棒的全真空集热管和由其构成的热水器进行了实验研究。结果表明，该管热容小、启动快、传热和流动性好，热水器的热效率和水利用率较高，防冻抗冻性能优良。     

集热方式对全玻璃真空管太阳能热水器性能的影响

为对比分析自然循环竖排管、强制循环竖排管和强制循环横排管3种集热方式对全玻璃真空管太阳热水器有效集热量、平均有效集热效率和瞬时有效集热量等的影响,以3组30支Φ58×1800 mm的全玻璃真空管太阳热水器为研究对象,在兰州地区搭建试验平台,在太阳辐射为19.0～25.7 MJ/m2,风速为0.5～1.3m/s,平均环境...