用于槽式太阳能电站的热管式集热器开发及传热分析

综合利用槽式聚焦型聚光镜和热管式真空管接收器的优越性,开发了一种槽式热管式太阳能集热器,给出了此新型集热器的结构设计。从光学和传热两方面考虑,建立了槽式热管式集热器集热模型,并建立了热管半壁受热的传热模型。对该集热器进行了传热分析和计算,推导出了槽式热管式集热器的集热效率计算公式,与实验室开发的CPC集热器进行了比较。结果表明,槽式热管式集热器效率远高于CPC集热器,最高可达75%,在工作流体温度上升至350℃以上时,因部分流体汽化使集热效率略微降低,仍可保持在70%左右。     

抛物面槽式太阳能集热器热力性能研究

在已有集热器传热模型的基础上,进行简化,不失模型精度以及主要影响因素均能反应的前提下,简化了模型,便于工程的计算与分析。结果表明,集热器热效率随着流体温度的升高而变小,流体温度小于300℃时,无论集热器处于何种运行工况以及何种流量,其热效率都为60~70%;当真空区域空气压力小于13 332.2 Pa时,集热器效率变化较快,大于13 332.2 Pa时,效率几乎不变;集热器效率随着太阳辐射强度的增加而变大,450~950 W/m2是集热器运行的最佳辐射区间;当风速小于5 m/s时,大气温度越高,集热器热效率越高。     

槽式太阳能热发电性能评估模型

太阳能热发电发电量计算的准确性,直接影响太阳能热发电项目技术经济性评价结果.当前太阳能热发电性能评估软件采用以1 h为计算步长的静态发电量计算模型,不能准确计算太阳辐照波动引起的槽式太阳能热发电系统工况变化过程发电量.在中广核德令哈50 MW槽式太阳能热发电示范项目实践的基础上,根据槽式太阳能热发电系统组成和工作原理,...     

槽式太阳能集热器集热系统支架的模态分析

通过ANSYS模态分析,计算系统支架不同角度的模态参数。以90°(最大迎风面)为例,结合系统支架不同角度不同阶数的模态参数分析前20阶频率和振型的特点。结果表明:支架结构的固有频率比较低,且前十二阶振型都是集热器元件绕着z轴转动,说明支架系统绕z轴的转动刚度比较小,需要采取加固措施。但是其固有特性参数(固有频率和振型)随角度变化不明显,故设计时不需要考虑频率随角度的变化。     

平板太阳能集热器性能研究

性能良好的太阳能集热器是太阳能供热系统关键设备之一.该文着重考察了一种低温平板太阳能集热器在青岛气候条件下的工作性能（太阳能直接供暖工况）,给出了测试期间集热器进、出口温度变化关系及瞬时集热量随时间的变化规律.     

太阳能集热器驱动的吸收式制冷系统性能分析

为了合理利用太阳能,增强制冷系统的季节适应性,提出一种中温太阳能驱动的氨水吸收式制冷系统。以抛物面槽式太阳能集热器(parabolic trough solar collector, PTSC)驱动的氨水单效吸收式制冷系统为对象,根据热力学定律和能量平衡方程,在工程求解器(engineering equation solver, EES)下,分别建立太阳能集热器模型和制冷系统模型,并对系统的关键参数进行计算。从制冷量、精馏热和系统能效比(COP)三方面分析了系统高压、系统低压、蒸发器出口温度和精馏器出口质量分数对系统的影响。结果表明:制冷量随系统低压的升高而降低;精馏热及COP随系统低压的升高而增加;蒸发器的出口温度升高时,制冷量和COP均有增加;当精馏器出口氨的质量分数为0.977~0.999, COP在氨水质量分数为0.992时出现最大值。研究结果为太阳能驱动单级吸收式制冷循环的可行性提供了理论依据。     

太阳能集热器驱动的吸收式制冷系统性能分析

为了合理利用太阳能,增强制冷系统的季节适应性,提出一种中温太阳能驱动的氨水吸收式制冷系统。以抛物面槽式太阳能集热器(parabolic trough solar collector, PTSC)驱动的氨水单效吸收式制冷系统为对象,根据热力学定律和能量平衡方程,在工程求解器(engineering equation solver, EES)下,分别建立太阳能集热器模型和制冷系统模型,并对系统的关键参数进行计算。从制冷量、精馏热和系统能效比(COP)三方面分析了系统高压、系统低压、蒸发器出口温度和精馏器出口质量分数对系统的影响。结果表明:制冷量随系统低压的升高而降低;精馏热及COP随系统低压的升高而增加;蒸发器的出口温度升高时,制冷量和COP均有增加;当精馏器出口氨的质量分数为0.977~0.999, COP在氨水质量分数为0.992时出现最大值。研究结果为太阳能驱动单级吸收式制冷循环的可行性提供了理论依据。     

膨胀石墨/石蜡定形相变蓄热太阳能集热器传热行为模拟分析

太阳能光热利用是解决能源危机及环境问题的有效途径之一.基于高导热定形相变材料的太阳能集热器可以实现集热、热量输运及储能于一体,有效实现高效太阳能光热利用.以石蜡(PA)为相变储能材料,膨胀石墨(EG)作为支撑材料及导热和光吸收添加剂,制备了兼具高效光热转换、快速热量输运和高密度能量储存的EG/PA定形相变材料用于蓄热太...     

太阳能蓄能/蒸发/集热器性能研究

提出了一种新型的太阳能蓄能/蒸发/集热器,建立了蓄能/蒸发/集热器的相变传热数学模型,得到了充灌石蜡或癸酸的蓄能/蒸发/集热器在蓄能过程中温度场和液化率随时间的变化规律.在南京地区春季典型工况下对充灌水、癸酸或石蜡作为蓄能材料的太阳能蓄能/蒸发/集热器管内温度进行了实验对比研究,结果表明充灌石蜡或癸酸等相变材料,可将白天的太阳能储存下来在夜间利用.并对充灌三种介质的蓄能/蒸发/集热器瞬时集热效率随太阳辐射的变化规律进行了研究,分别拟合得到了瞬时集热效率公式,结果表明充灌石蜡的太阳能蓄能/蒸发/集热器瞬时集热效率最高.     

几种太阳能集热器的性能计算和比较

为了便于重庆市利用太阳能制冷空调系统的太阳能集热器的选择，本文对多种集热器；平板集热器、ＣＰＣ平板集热器、真空管集热器、ＣＰＣ真空管集热器和ＣＰＣ真空管热管集热器的性能进行计算、分析和比较，并提出了它们各自的特点及其适应范围。     

A design method and numerical study for a new type parabolic trough solar collector with uniform solar flux distribution

The non-uniform concentrated solar flux distribution on the outer surface of the absorber tube can lead to large circumferential temperature difference and high local temperature of the absorber tube wall,which is one of the primary causes of parabolic trough solar receiver(PTR)failures.In this paper,a secondary reflector used as a homogenizing reflector(HR)in a conventional parabolic trough solar collector(PTSC)was recommended to homogenize the solar flux distribution and thus increase the reliability of the PTR.The design method of this new type PTSC with a HR was also proposed.Meanwhile,the concentrated solar flux distribution was calculated by adopting the Monte Carlo ray-trace(MCRT)method.Then,the coupled heat transfer process within the PTR was simulated by treating the solar flux calculated by the MCRT method as the heat flux boundary condition for the finite volume method model.The solar flux distribution on the outer surface of the absorber tube,the temperature field of the absorber tube wall,and the collector efficiency were analyzed in detail.It was revealed that the absorber tube could almost be heated uniformly in the PTSC with a HR.As a result,the circumferential temperature difference and the maximum temperature could be reduced significantly,while the efficiency tended to decrease slightly due to the inevitably increased optical loss.Under the conditions studied in this paper,although the collector efficiency decreased by about 4%,the circumferential temperature difference was reduced from about 25 to 3 K and the maximum temperature was reduced from667 to 661 K.     

槽型抛物面太阳能热发电系统在国内典型地区的仿真分析与对比研究

作为一种适宜于大规模并网发电的太阳能转换技术,槽型抛物面太阳能热发电日益成为国际上的研究和应用热点。我国内蒙古地区由于同时具有充足的直射辐射资源、广阔的未利用土地,以及较为便捷的基础设施等有利条件,适合作为未来建设太阳能电站的候选地点加以考虑。以内蒙古奈曼地区为背景,以TRN-SYS软件为工具,建立了35 MW槽型抛物面太阳能电站的模型,通过系统仿真的方法对电站的运行性能进行了分析,借此探讨该项技术在我国典型地区的可行性;为比较不同气象条件对系统的影响,选择了西藏拉萨地区对相同的电站系统进行了模拟和比较。结果表明,由于太阳能资源的差别,奈曼和拉萨两地电站的年发电量分别为37 271.10 MW.h和66 541.08 MW.h,两者相差78.5%。提出了入射直射辐射强度IDR这一概念,并通过系统仿真得出其比目前国际上通行的直射辐射强度DNI更加适宜作为聚焦式太阳能电站的太阳能资源评估指标。     

槽式集热场与燃煤机组混合发电系统经济性分析

在对用太阳能槽式集热场替代燃煤机组加热器抽汽的混合发电系统进行优化的基础上,对混合发电系统进行技术经济分析,结果表明混合热发电系统中太阳能发电部分的LEC大大低于纯太阳能热发电系统,与风力发电相当;此外还对太阳直射辐射资源,系统寿命,集热场年平均效率,单位集热面积的成本对LEC的影响进行了分析。     

槽型抛物面太阳能电站的前景和不同冷却系统的比较分析

土地现状等要素使槽型抛物面太阳能电站在我国具有发展前景,西北地区为最具潜力的地区;水资源的缺乏使得该类电站的选址受到局限,有必要通过系统仿真的方法对采用直接冷却系统的电站的运行性能进行比较分析,以便为该项技术在中国的可行性研究提供参照。运用了STEC模块在TRNSYS环境下,建立了35 MW槽式电站(直接冷却)的仿真模型,对位于拉萨的电站运行进行了模拟,并与采用水冷系统的电站进行了对比。模拟结果表明,在6月份两种冷却方式的净功率相差最大,为2.23 MW;而在1月份仅相差0.25 MW,这对于夏季供电需求较大的电站来说尤为不利。     

Numerical analysis of flow and heat transfer behavior in fin-tube flat-plate solar collector

There has been a lot of concern on the cost of en-ergy during the past two decades. The risk and realityof environmental degradation have become more appar-ent. The growing evidence of environmental problems iscaused by a combination of several factors si…     

折流板型太阳能空气集热器数值优化

通过数值求解基于雷诺时均的三维定常粘性N-S方程及能量方程,改变结构、特性及运行参数,对折流板型太阳能空气集热器进行了数值优化,模拟结果表明：折流板的引入可有效提高集热效率,同时对于特定尺度的折流板集热器,存在最优分割腔数;增加集热器上部盖板的保温能力可有效提高集热效率,实际使用中推荐保温能力较好的双玻盖板或适当增加空气间层厚度;集热器的热损失以对流散热占主导,辐射散热为次要因素;运行参数如气温、日照强度等对集热器进出口温升影响显著,但对集热效率影响较小。     

平板式钢管混凝土太阳能聚热器的水温曲线

首先介绍了平板式钢管混凝土太阳能聚热器的构造,然后对其热性能进行了分析,最后根据测试结果绘出了水温曲线.此种聚热器夏季可提供淋浴用水,冬季可对室内进行供暖.