太阳能热动力空间发电系统的研究

以空间站电源为研究背景，对近年来国际上太阳能空间利用的研究做了回顾，重点讨论了太阳能热动力系统发电的原理和特点。太阳能热动力系统由聚能器，带相变蓄热的吸热器，电力转换设备，散热设备以及控制和电力调节设备等组成，其发电原理是闭式Brayton循环。在日照期，通过一个反射聚能器把入射太阳辐射聚集在一个空腔式吸热器内作为热源，沿吸热器圆周分布的换热管外的封壳内含有相变盐，吸收太阳能后熔化，利用其融解热加热惰性气体工质进行闭式Brayton循环(CBC)发电，同时储存能量，保证飞行器在阴影期的能量连续供应。CBC太阳能热动力系统已经达到了实用阶段，热机循环效率超过27％，系统总的电转换效率超过17％。与光伏电池系统相比，该系统有较高的能量转换效率、较长的寿命和较低的长期运行维护费用，是未来大功率空间站电源的发展方向。     

动力循环中混合工质的应用研究

采用沸点不同的混合物，由于工质吸热蒸发是变温过程，使热源的放热过程与混合工质的吸热过程曲线更好的配合，最大限度地降低传热过程中的不可逆损失，同时热源的放热温度可以大大降低，根据混合工质的这一特点，设计了以氨-水混合物作为工质电冷联合生产的新型热力循环。该热力循环可以利用低温热源，如地热，低温太阳能，电厂废热等。对这一热力循环的经济性分析证明；该系统循环效率比单一工质效率高。     

卡林纳循环在中低温余热利用中的应用研究

在工业生产过程中,大量中低温余热直接排放大气,造成巨大的能源浪费和环境污染.卡林纳循环采用氨水混合物作为工质,具有气化温度低和非等温吸热的特点,因此,在简要介绍其工作原理的基础上将其应用于中低温余热回收,采用遗传算法对卡林纳循环和常规朗肯循环的主要参数进行了优化,在相同的余热条件下,比较了卡林纳循环和常规朗肯循环的净输出功率.结果表明,针对不同的余热类型,卡林纳循环和朗肯循环在余热回收利用方面各有优劣.     

船厂液态二氧化碳和液氧的气化节能改造

对造船厂中的液态二氧化碳及液态氧的气化工艺进行了改造，在空气压缩机站冷却塔储水池中安装排管吸热器，充分利用压缩空气产生的废热作为气化热源，可以大大减少二氧化碳气化加热器的电耗，同时可以降低循环冷却水温度提高空气压缩机的运行效率，节能效果明显，运行结果表明，改造项目是成功的。     

基于碟式聚光的太阳能盘管吸热试验与模拟

为开发适合太阳能布雷顿循环的压缩空气吸热器,利用碟式聚光系统,在实际太阳辐射下研究盘管式空气吸热器运行特性。试验表明,压缩空气出口温度可达800℃以上,最高热效率达到61.2%,最大吸热功率为30.6 kW。利用Fluent建立吸热器的三维稳态模型,获得吸热器内的温度分布,指出减小采光孔尺寸,可大幅降低吸热器的辐射和对流损失,将吸热效率从56.8%提高到75.8%。建立吸热器的一维瞬态模型,阐明实际太阳辐射波动条件下吸热器的瞬态运行特性,模拟结果与试验结果的最大平均相对误差为10.7%,结果可为太阳能布雷顿循环系统的高温气体吸热器的设计与运行提供重要参考。     

环境压力下吸热燃气轮机循环分析

随着能源高效利用和对环境保护所提出的迫切要求,对环境压力下吸热燃气轮机循环(APGC)进行深入研究很有必要。本文对APGC循环进行了简要的理论分析,并以350KW小型燃机为例,利用Aspen Plus软件对APGC和其在各种循环装置中的性能参数进行了分析,得出一些重要结论,并指明其应用前景。     

分体组装式太阳热水器

本实用新型为一种分体组装式太阳热水器。主要由集热水箱、保温层、集热水箱内胆、吸热管、真空集热管、膨胀罐、放热管、光控循环泵、连接箱等部件组成。它的特征为：集热水箱内排列有放热管，放热管顶部一端有膨胀罐和自动放气阀，放热管伸出集热水箱的端口处的传热介质循环回路中设有光控循环泵，所述传热介质为油或油的混合质液体；真空集热管内密封安装有吸热管，每组真空集热管并排插接式结构安装在连接箱上，使吸热管相连通，并通过连接件与集热水箱内的放热管连通，形成吸热与放热相通的循环回路。     

专利信息

专利信息吹胀式高效自循环太阳能热水器本实用新型为一种高效太阳能热水装置。它包括自循环水箱和集热器，其特征是：采用铝铝复合吹胀式吸热板，充分利用有效面积，减小热阻，使热效率达到７０％。吸热板与上下集热管、吸热管连成一体，在吸热板下面有一层镜面反射层，使...     

热管式吸热器单元热管传热的数值模拟分析

热管式吸热器的热性能分析对吸热器设计有着重要意义，但由于其相变过程与热管传热的耦合作用十分复杂，至今仍是很少有人深入研究的领域。本文基于焓法建立单元热管耦合传热的物理和数学模型，模拟计算了热管壁温、蓄热容器壁温、循环工质出口温度及相变材料熔化率等参数，并与基本型吸热器进行比较，验证了热管吸热器明显改善了温度分布的均匀性和相变材料的熔化率。     

太阳能热发电超临界CO_2布雷顿循环性能理论研究

以超临界CO_2布雷顿循环为研究对象,针对太阳热能,建立理论分析模型,研究循环性能受热源参数和运行参数的影响规律,考察的熔盐进口温度范围为350~600℃,吸热压力范围为10~50 MPa。结果表明:熔盐进口温度和吸热压力是影响循环性能的重要参数;循环热效率与熔盐进口温度存在正相关关系,且随着吸热压力的增大存在极大值。在熔盐进口温度为600℃,吸热压力为28 MPa时,循环热效率达到极大值0.352。     

槽式复合多曲面聚光集热器光学分析及性能研究北大核心CSCD

鉴于传统槽式复合多曲面聚光集热器所固有的吸热体表面换热方式、吸热体与循环介质换热面积恒定等对集热效率提升造成限制,文章提出了可优化吸热体的槽式复合多曲面聚光集热器。通过在聚光集热器焦斑位置单层玻璃管内安装吸热体以实现光热体内换热、循环流速与吸热体换热面积的优化。首先,利用光学仿真软件TracePro计算分析了星形六翼吸热体、V形吸热体对聚光器光学性能的影响机理,基于此,在实际天气条件下,开展了聚光器内嵌星形六翼吸热体时集热性能的测试研究,分析了聚光器进、出口温差、瞬时集热量随气象条件的变化规律。结果表明,当入射偏角小于15°时,聚光器的聚光效率和光线接收率受入射偏角影响较小,光线正入射时,内嵌星形六翼吸热体的聚光器聚光效率与光线接收率最高,分别为73.08%和95.20%,当径向入射偏角为0~20°时,聚光器内嵌星形六翼吸热体时的聚光效率与光线接收率分别比内嵌V形吸热体时高6.50%和8.46%。在晴好天气下,聚光器进、出口温差、瞬时集热量与太阳辐照度变化趋势一致,且均在正午时达到最大值,分别为38.4℃和667.34 W,此时聚光器的光热转化效率为65.03%。     

如何构建下一代流体工质

<正>流体工质是热力学循环的工作介质,利用其相变来传递热量,即在冷凝器中冷凝放热,在蒸发器中蒸发吸热。有机化合物应用于热力学循环系统中作流体工质具有较好的热力学性能。随着中国经济的快速发展,在医药、化工、石油、航天等行业的关键工艺环节中,涉及到各种热力学循环过程。因此,有必要对在其中工作的流体介质作深入的研究。     

燃气-蒸汽联合循环系统的能量分析及火用分析

燃气-蒸汽联合循环系统是利用燃气侧高温吸热和蒸汽侧低温放热来扩大循环平均吸放热温差,促进能源的梯级利用,以提高循环效率。简述了余热锅炉型燃气-蒸汽联合循环的工作原理,采用能量平衡分析联合循环机组的热效率及其影响因素,采用火用分析方法和具体算例分析联合循环机组各部位火用损失及大小。通过分析计算,寻求燃气-蒸汽联合循环发电系统能量利用的薄弱环节,并为联合循环的节能指明方向。     

专利信息

<正>太阳能利用分级式室内太阳能热水循环系统专利申请号:201210239906.X公开号:CN102721188A申请人:浙江宇迪新能源有限公司本发明为一种多次循环、集热效率高、性能稳定的分级式室内太阳能热水循环系统。其特征为:主要由吸热箱、吸热管、水箱、导热介质补充箱、温感探头和电磁阀组成。吸热箱上部设置透明隔热盖,吸热箱内设置吸热管,水箱上设置进水口和出水口,水箱外包覆吸热层,水箱内邻接吸热层设置换热夹层,换热夹层内充满导热介质,水箱内设置导热管,导热管和换热夹层连接;水箱内设置温感探头,该探头和电磁阀及电加热     

美国Nucla电站420t／h循环流化床锅炉燃烧,传热及污染物生成的研究

美国Ｎｕｃｌａ电站的４２０ ｔ／ｈ循环流化床锅炉是世界是投运最早的大型循环流化床锅炉之一，该电站经长期运行，在实际循环流化床锅炉上系统地进行了燃烧效率，锅炉热损失分配，吸热量分配，传热，脱硫及气体污染物排放等试验，并对试验数据进行整理得出了相关的半经验关系式。     

球形腔式太阳能吸热器性能的数值研究

利用蒙特卡洛光线追踪法分析了6种不同开口比(D/d)的球形腔式吸热器的光学性能,并以光学模拟所得壁面能流作为热分析的边界条件导入CFD软件中,运用CFD软件对6种不同开口比的球形腔式吸热器进行流固耦合传热计算,获得了球形腔式吸热器和内部流体的温度场分布。通过计算球形腔式吸热器的反射光损失、对流热损失和热辐射损失,得到聚光器/球形腔式吸热器系统的光热转化效率为81.9%～84.4%,球形腔式吸热器的最佳开口比1相似文献   

一种新型腔式吸热器的设计与实验研究

根据碟式聚光镜聚光后的焦平面处辐射能能流分布图以及关键尺寸对各种热量损失的影响，设计出一种新型高效腔式吸热器，专门用于太阳能中高温热利用与热发电。利用数学模型模拟出吸热器的热效率，并运用实验手段加以论证。计算与实验结果表明，该吸热器热效率在内部壁面温度达到400℃，热效率能达到85％以上，且工作性能稳定，完全达到预期的设计要求。     

带透明蜂窝盖板和辅助反射面的整体式太阳热水器

作者对一种带透明蜂窝盖板和辅助反射面的整体式(ICS)太阳热水器进行了实验研究。该太阳热水器采用截面为三角形的水箱，水箱背面和侧面用30mm聚苯乙烯泡沫隔热，其它两个面为吸热面。底吸热面利用辅助反射面加热，而上吸热面则覆盖5cm的透明蜂窝及2mm的有机玻璃板。这种设计加大了ICS太阳热水器的吸热面积，同时也降低了吸热面向环境的热损。对实验结果的分析表明，该热水器的热效率不高，但保温性能很好。     

浦城热电厂循环流化床锅炉受热面的调整

通过对浦城热电厂二锅炉受热面调整改造工作总结和定量分析，提出了循环流化床锅炉燃用Ⅱ类无烟煤各部分吸热份额的合适比例，供同类电厂改造借鉴和设备制造厂家参考。     

考虑环境风时碟式太阳能热发电系统用腔式吸热器的热性能模拟

吸热器是碟式太阳能热发电系统中集热系统的关键部件，为了探究环境因素对吸热器热性能的影响，利用光线追踪和数值计算的方法，在考虑环境风的情况下，对腔式吸热器进行了不同工况时的热性能模拟，讨论分析了太阳高度角、环境风风向、风速及传热工质进口状态对腔式吸热器热性能的影响。结果表明：太阳高度角越小，腔式吸热器对流热损失越大；随着环境风风向角的增大，无论风速如何，腔式吸热器的热损失都呈现先减小后增大的趋势，当风向角为135°时的热损失最小，风向角小于45°时的热损失较大；任何风向下，腔式吸热器的热损失都随着环境风风速的增大而增大，且在0°和45°风向角下，腔式吸热器对于风速变化较为敏感；传热工质进口流量的增加会提升腔式吸热器的热性能，进口温度的提高则会降低腔式吸热器的热性能，且对其影响的规律呈线性。