双轴跟踪槽式太阳能集热器性能试验

研制了1套聚光比为24的双轴跟踪槽式太阳能集热器装置.利用 TracePro 软件建立了该集热器的光学效率模型,考察了单轴和双轴跟踪以及方位角和高度角跟踪误差对光学效率的影响,并对集热器的集热性能进行了试验.模拟及试验结果表明：双轴跟踪下集热器光学效率达到0．813,年均光学效率比单轴东西和南北跟踪分别高14．3％和40．9％;高度角跟踪误差对光学效率影响较大,应将高度角跟踪误差控制在0．6以内;双轴跟踪可在降低单一跟踪轴精度条件下获得较高的光学效率;实测瞬时集热效率达到0．775,集热效率归一化线性良好,模拟推算集热效率与实测效率归一化曲线趋势一致,最大误差为10．3％.因此,该集热器可用于分布式中小型集热系统.     

5kW碟式太阳能集热器设计及焦斑分析

采用几何分析法及MATLAB软件建立了5kW碟式太阳能集热器竖直截面抛物面模型,采用Solidworks软件建立了该集热器的三维模型,利用TracePro软件对该三维模型进行光学仿真及焦斑分析。结果表明:5kW碟式太阳能集热器竖直截面抛物线开口直径应为8m;当焦距为4.812 6m时集热器的理论聚光比最大,系统实际允许误差角度小于0.58°。     

槽式太阳能聚光集热系统模拟研究

针对抛物槽式太阳能聚光集热系统光学及几何特性随季节和时间不断变化,需要实时反映单位聚光集热量和集热效率使换热系统精确地蓄、放热,以提高太阳能热发电效率,建立了集热系统数学模型,利用酒泉地区春分、夏至、冬至的实测气象数据对抛物槽式太阳能聚光集热系统进行模拟研究。结果表明,在太阳直射辐照度相同的情况下,太阳入射角越小,集热效率越高。模拟结果将为槽式太阳能电站换热储热系统提供理论依据。     

槽式太阳能集热器跟踪系统故障分析

基于某试验平台槽式太阳能集热器跟踪系统的跟踪机构、工作原理及特点,分析液压控制系统电磁阀芯卡涩造成基座变形、断裂故障的原因,提出针对此类问题的解决办法和预防措施.     

煤炭与太阳能互补发电系统四季典型日变辐照聚光集热性能研究

光煤互补发电系统能将300℃以下的中低温太阳热能与传统燃煤电站相结合,用以替代回热抽汽加热给水,从而增加汽轮机出功。对传统的单轴跟踪槽式太阳能集热器用于光煤互补电站的热力性能进行了分析,并对其损失分布进行了研究。针对损失分布特性,提出了一种倾斜跟踪轴的槽式太阳能聚光集热器,并对该聚光集热器用于光煤互补电站后四季典型日的余弦损失、集热效率、太阳能瞬时功率、年均性能等进行了分析。结果表明,当跟踪轴倾斜角为15°时,年均余弦损失将从17.0%下降到9.8%,从而使年均集热效率从52.3%提升到59.5%,年均太阳能净发电效率从19.1%提升到21.7%,太阳能年发电量从17.2GW?h增加到19.6GW?h。     

基于台达PLC可编程控制器的槽式单轴跟踪太阳能发电系统

本文介绍基于台达PLC可编程控制器的槽式单轴跟踪太阳能发电系统,采用主动式跟踪太阳的日运动轨迹控制策略,以简单的太阳位置计算法实现槽式太阳集热器的精确太阳跟踪。     

碟式太阳能集热器热流密度分布特性

为了研究散射误差对碟式太阳能聚光性能的影响,采用蒙特卡罗光线跟踪法对碟面聚光反射进行了计算;分析反射光聚集到集热器端面的热流密度分布情况;对比了散射误差为1.75、2.50、5.00、10.00 mrad时的热流密度分布差异。结果表明:热流密度在集热器端面分布均匀,中心点密度高且热流密度接近圆形分布;随着碟式抛物面聚光镜散射误差的增大,集热器端面热流密度的分布趋于分散;热流密度与聚光特性成正比,热流密度越小,碟式太阳能聚光器聚光性能越差。     

槽式太阳能集热器的聚光模拟和余弦效应分析

槽式太阳能发电是目前国际上发电规模最大,且已实现商业化的、较为理想的太阳热发电技术。集热器是槽式太阳能热发电的重要部件,由抛物面槽型反射器、圆形柱集热管和附属装置组成,其光学效率直接影响电厂的发电效率。本文推导并验证了抛物面槽型反射器的数学模型,深入研究了影响光学效率的余弦效应。本文的研究工作增进了对槽式太阳能聚光系统的理解,为工程应用和控制系统设计奠定了基础。     

槽式太阳能有机朗肯循环发电系统的模拟研究

把槽式太阳能集热器与有机朗肯循环系统相结合,模拟槽式太阳能集热器的相关参数对发电系统的影响。建立了槽式太阳能有机朗肯循环系统的数学模型和系统各部件的计算模型,采用VB软件对循环系统整体进行模拟。分析了系统整体效率和膨胀机输出功受太阳直射辐射强度、导热流体入口流体温升和入口速度的影响。模拟发现,当集热器入口和出口温度固定时,系统存在最佳流速,最佳流速与太阳直射辐射强度和入口温度都有关。     

槽式集热器布置方式的比较研究

集热器的布置方式是槽式太阳能热发电优化设计中的重要参数.本文采用SAM软件,选取我国四个地区的太阳能资源数据,研究不同纬度条件下集热器的布置方式(水平布置方式、高差布置方式、集热器间距)对槽式太阳能热发电集热系统性能的影响.结果表明集热器水平布置方式下随纬度降低南北布置在年集热量上的优势越来越明显,适当将南北布置的集热器自北向南倾斜有利于进一步提高集热场的年集热量.此外,对于集热器南北布置或东西布置在工程设计过程中均应选择合适的集热器间距.     

槽式太阳能热发电集热器型式及传热介质性质对电站经济性影响

基于槽式太阳能热发电技术特点,综述国内外槽式太阳能热发电站集热器及吸热传热介质主要形式.研究在相同外部条件下采用欧槽配常规联苯/联苯醚合成导热油和采用终极槽配硅油不同方案的系统配置、发电量影响分析及经济性测算.通过两种方案的对比分析提出采用终极槽配硅油方案对提高槽式太阳能热发电技术经济性的影响,为槽式太阳能热发电技术的...     

太阳能热发电系统的研究现状综述

介绍塔式、槽式、碟式、太阳能热气流和太阳能池热发电等5种主要类型的太阳能热发电系统的工作原理及研究现状,并对各类太阳能热发电技术的优缺点进行了比较。结果表明,塔式太阳能热发电系统聚光比高,系统容量大、效率高,但费用昂贵;槽式太阳能热发电系统结构简单,但聚光比小,系统工作温度较低;碟式太阳能热发电系统聚光比大,系统效率高,结构紧凑,安装方便,但其核心部件斯特林发动机技术难度较大;太阳能热气流发电、太阳能池热发电及向下反射式太阳能热发电等在技术上各有优势。     

不同形式太阳能集热器对吸收式制冷系统运行影响分析

太阳能集热器是太阳能热驱动制冷系统中的关键部件,在系统能量转化和储存利用过程中起到决定性作用。采用动态模拟及多变量优化的方法对不同形式太阳能集热器的吸收式制冷系统进行研究。结果表明:在太阳能资源一般的地区,采用真空管式太阳能集热器的单效吸收式制冷系统和槽式太阳能集热器驱动的双效吸收式制冷系统运行平稳且能耗相对较少;基于优化参数,对不同系统的太阳能保证率、系统性能系数进行比较,真空管型太阳能集热器驱动的单效吸收式制冷系统的太阳能保证率最高,达到39.9%。该结论可以为太阳能集热器在热制冷领域中的应用提供指导。     

直接蒸汽发电槽式太阳能集热器蒸汽温度自抗扰控制

直接蒸汽发电(DSG)槽式太阳能集热器蒸汽温度具有大滞后、非线性、动态特性随工况变化明显及无法精确建模等特点,常规的PID控制方案难以取得满意的控制效果。本文基于自抗扰控制思想,通过引入虚拟控制量,对DSG槽式太阳能集热器蒸汽温度去除纯滞后环节的剩余对象设计自抗扰控制器,获得与其相应的虚拟控制量。然后利用跟踪微分器由虚拟控制量推测得到实际控制量,从而控制减温水流量调节蒸汽温度。实验仿真结果表明,本文提出的自抗扰控制方案能够在不同蒸汽压力工况下,克服DSG槽式太阳能集热器蒸汽温度对象动态特性变化和大滞后,对蒸汽温度指令信号阶跃实现快速准确跟踪,全程无超调,调节品质明显优于传统PID控制方案。     

太阳能热发电及其聚光装置的现状与比较

太阳能热发电技术是可再生能源规模化利用的主要途径之一,太阳能聚光装置是太阳能热发电装置中的核心设备。文章对太阳能热发电及其聚光装置进行了综述,对比分析了目前塔式、槽式、碟式系统的聚光镜及其跟踪方式的优缺点,并对其未来的发展方向进行了展望。     

太阳能辅助燃煤热发电系统的探讨

由于太阳能供给的间歇性,单独投资建造的太阳能热发电系统经常会出现设备成本高、利用率低、收益低等问题。因此,利用太阳能热发电系统与常规燃煤发电系统都有汽轮机部分这一特点,将槽式抛物太阳能集热器集成到常规燃煤发电系统中,寻求改造现有燃煤发电系统的新途径。以某300 MW机组为例,利用弗留格尔公式进行变工况计算,然后进行热经济性分析,为太阳能辅助燃煤热发电混合系统的建立提供理论参考。     

基于EBSILON的中低温槽式光热发电系统运行仿真与性能分析

槽式聚光太阳能热发电系统适合气象资源较差的中低温热源能量回收。本文以中低温槽式聚光太阳能热发电全系统为研究对象,采用北京某地区典型年气象数据,对相互耦合的3个关键环节槽式聚光集热系统、储热系统、热功转换系统分别建立独立的数学模型,最终基于EBSILON仿真软件开展了“春分”、“夏至”、“秋分”、“冬至”4个节气日下系统的变工况运行特性研究,分析了机组发电输出功率、槽式聚光器光学转换效率、基本循环热功转换系统逐时效率和全系统光热转换效率等4项指标。结果表明:中低温槽式聚光太阳能热发电全系统在该典型年下,春分日的发电输出功率和基本循环热功转换系统逐时效率都较高;而秋分日槽式聚光器的光学效率和全系统的光热转换效率则表现较优。该研究结果可为中低温槽式光热发电机组的运行提供参考。     

太阳能辅助燃煤机组发电系统集热温度优化

为研究集热器工作温度对太阳能辅助燃煤机组发电系统中太阳能发电效率、成本的影响,从热力学第二定律出发,对用于太阳能辅助燃煤机组回热系统不同集成方式下太阳能热发电的火用效率进行分析,得出系统中太阳能发电的火用效率与集热器瞬时热效率及汽轮机抽汽效率之间的关系表达式,并结合LS-2槽式集热器(一种典型槽式集热器)的测试结果,对不同辐照条件下不同替代方式的热性能进行了比较。在此基础上,以太阳集热场辅助300MW燃煤机组发电系统为例对太阳能子系统的火用效率和发电成本(levelizedelectricity costs,LEC)进行分析,结果表明,当太阳直射辐射(direct normal irradiance,DNI)从300变化到1 000 W/m2时,对应的集热器最佳工作温度从277变化到317℃。     

多曲面槽式聚光太阳电池发电性能研究

提出一种新型多曲面槽式太阳聚光器,用于太阳能聚光光伏发电应用,其结构主要由多块铝板拼接成多个曲面并固定在型材上.聚光接受体为太阳电池.对平板多晶硅太阳电池和槽式聚光多晶硅太阳电池的发电性能进行实验比较,结果表明,无论在晴天或多云天气,槽式聚光太阳电池发电系统均能提高输出电功率,最大输出电功率是其不聚光时的4.4倍.在测试时间,内聚光光伏发电系统总输出电功率最大值是其不聚光时的4.30倍.     

基于能量和?的抛物线槽式太阳能集热器性能分析

基于热力学方程以及实际集热器参数,对抛物线槽式太阳能集热器建立了热模型并进行了热力学分析;然后,从热力学第一定律和第二定律的角度,分析和讨论了集热器的热效率及?效率的影响因素。分析表明:影响槽式集热器性能的主要因素有太阳辐射、换热工质温度和流量、真空条件以及环境条件（如风速）等;光学损失是最主要的能量损失,吸收管的吸热?损失是最主要的?损。