太阳能光热利用

<正>太阳能光热利用的基本原理是将太阳辐射能收集起来,通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。目前使用最多的太阳能收集装置,主要有平板型集热器、真空管集热器、陶瓷太阳能集热器和聚焦集热器(槽式、碟式和塔式)等四种。通常根据所能达到的温度和用途的不同,而把太阳能光热利用分为低温利     

采用抛物面槽聚焦集热器的太阳能双效吸收式制冷系统的性能研究

建立了采用抛物面槽聚焦集热器(PTC)的太阳能双效LiBr/H_2O吸收式制冷系统的理论模型,对其性能进行了数值模拟,研究了运行温度对系统总效率的影响,计算结果显示:PTC在高温工作条件下具有非常高的集热效率;运行温度为173.5℃时,系统总效率最高,达到0.8250;与采用复合抛物面聚焦集热器(CPC)和高效真空管集热器(ETC)相比,采用PTC的太阳能双效吸收式制冷系统具有最佳的系统性能;相同条件下,选用PTC时集热面积最小,但由于PTC的价格很高,导致系统成本很高。     

一种槽式太阳能空气集热器热性能的试验研究

为了研究日光温室用槽式太阳能空气集热器的热性能,基于TracePro光学模拟软件设计了一种槽式太阳能空气集热器,对其进行试验研究,分析了不同因素对集热性能的影响规律。实验结果表明,管中空气流速的变化对集热器集热效率和集热量的影响规律是相同的,在不同的流速下,存在最佳空气流速约为4.4 m/s,使得集热器的集热量和集热效率最大,集热量达到373.2 W,集热效率约为25%,此时集热性能最好。对于不同太阳辐照度,正午时刻之前,太阳辐照度越大,集热器的集热效率越大,正午时刻之后,集热器的集热效率基本保持不变,15:40之后集热器集热效率逐渐减小。当太阳辐照度和管中流速相同时,室外温度越高,集热器集热效率越大,集热性能越好。集热管中空气温度沿着集热管出口方向不断增大,太阳辐照度越大,集热管相同位置空气温度越高。该研究结果可为此种槽式太阳能空气集热器在日光温室的应用中提供参考。     

一种开孔被动式太阳能集热器热效率的研究

对一种具有多孔折线型的被动式太阳能集热器的热性能进行实验研究,探讨在受迫奈件下集热器热效率的计算公式。实测过渡季集热器出口温度、进口风速和太阳辐射强度3个参数。通过实验分析,这种折线型太阳能集热器的热效率可达59．4％,并且热效率随进口风速和太阳辐射强度的增加而提高。此外,集热器效率要先于太阳辐射强度达到当天最大值。     

分布式能源冷热供应系统模拟研究

采用TRNSYS软件进行系统模拟,介绍太阳能联合分布式能源系统的运行原理和过程。通过系统流程图,建立了太阳能集热器、余热锅炉和换热器的物理模型,同时建立了太阳能集热器和余热锅炉的数学模型。从装置选型、设置参数等方面,模拟出太阳能集热器在全年和1月份的出口温度,分析集热器的出水温度能否达到实际要求,并对余热锅炉和换热器的出口温度进行了对比,分析输出蒸汽温度及水温是否满足用户热负荷需求。     

太阳能导热油炉系统

本文介绍上海太平洋能源中心研究高温太阳能导热油炉系统,利用槽式太阳能集热器,通过聚焦集热,提高导热油温度,满足工艺要求。本文内容包含系统原理、使用效果。实践证明,该系统可以使企业和社会得益,并可以在有条件的单位推广应用。     

新型整体式太阳能木材干燥室

开发了一种新型太阳能木材干燥室.该干燥室采用整体型端风式结构,其热量来源由位于南端墙的热管太阳能集热器和整体拱形太阳能集热器两部分组成,两个集热系统可根据所需的干燥温度单独或协同使用,干燥室内部设有蓄热导风墙,以确保干燥的连续性.实测表明:热管太阳能集热器和整体拱形太阳能集热器的热效率分别为62.4％和22.2％.干燥室温度可达50～60℃,石蜡管蓄热导风墙使干燥室温度变化较平稳,夜间比环境温度高10～ 20℃.与以蒸汽为热源的常规干燥设备相比,其节能率可达到70.9％.干燥同样的木材,该太阳能干燥室比大气干燥速度提高了约60％,且木材干燥质量较好,达到国家二级干燥锯材质量.     

平板型集热器驱动的小型太阳能吸收式制冷系统运行分析与优化研究

文章以平板型集热器作为驱动热源,构建了一套额定制冷功率为17.6 kW的小型太阳能吸收式制冷系统,并基于TRNSYS软件构建了小型太阳能吸收式制冷系统模型,研究了太阳辐射强度、集热器面积和蓄热水箱体积的变化对系统运行性能和制冷功率的影响。模拟结果表明:在系统运行过程中,平板型集热器的工作温度约为90℃,单效吸收式制冷机的驱动温度为72.5～95℃,单效吸收式制冷机的最大制冷效率可以达到0.85,由此可知,当热源温度与驱动温度的匹配度较好时,既能保证单效吸收式制冷机的高效运行,又能减少能源品位的浪费;白天,当小型太阳能吸收式制冷系统运行时,系统的太阳能保证率为57.5%,一次能源节约系数可达到0.25,此时,小型太阳能吸收式制冷系统的制冷性能优于电压缩制冷系统。     

直通式真空管空气集热器热性能实验及干燥应用

在直通式太阳能玻璃真空管空气集热器基础上改进联箱结构,并搭建测试平台对该种改进型空气集热器进行热性能实验研究。通过实验比较改进前后集热器的温升和效率,获得改进后集热器出口温度与太阳辐照度关系的线性回归方程,掌握不同空气质量流量对集热器出口温度和集热效率的影响规律,分析得到该种真空管的最佳串联个数,并对应用该种集热器的太阳能干燥系统的干燥效果进行初步测试分析。该研究结果可为太阳能空气集热干燥系统的设计及应用提供参考。     

单轴太阳自动跟踪器液压传动系统的设计

单轴太阳自动跟踪器液压传动系统的设计陆利生，张勇超太阳能是一种低密度、间歇性、空间分布不断变化的能源，与常规能源有本质上的区别。这就对太阳能的收集与利用提出了更高的要求。为了使太阳集热器更有效地吸收太阳的热能和获得加热用的高温，集热器必须从日出到日落...     

槽式太阳能集热器热性能实验测试

针对天津市槽式太阳能集热系统性能测试平台,对不同太阳辐射强度、入口流体温度以及不同工质流量状况下集热效率和集热管压降变化规律进行实验测试,通过测试数据对槽式太阳能集热器热性能进行分析.试验结果表明:在天津地区槽式太阳能集热器集热效率可以达到66.1％;太阳辐射强度的增强,会提高集热效率,并且集热器进出口的压降会随之降低...     

太阳能吸收式制冷机性能分析

在太阳辐射动态变化的情况下,对制冷量为5kW的水冷式太阳能吸收式制冷机的性能进行了模拟,得出了集热器出口水温随时间变化的规律曲线以及在此规律的影响下吸收式制冷机的性能曲线。模拟结果表明水冷式太阳能吸收式制冷机在理论上是切实可行的,但是集热器出口水温度的变化以及冷却水温度对系统性能有较大的影响。冷却水温度越低、系统的性能系数越高。     

太阳能集热器种类介绍

目前在太阳能热水工程中通常采用的太阳能集热器主要有平板型太阳能集热器、全玻璃真空管集热器、U型管式真空管集热器、热管式真空管集热器和直流式真空管集热器五种。对于全年使用的比较大型的太阳能中央热水系统．要求太阳能集热器应具有一定的承压力．比较高集热效率，比较小的管道阻力，抗冻能力强，易于维护。     

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.     

改进型微热管平板太阳能空气集热器性能分析

近年来,以空气作为换热介质的太阳能集热器越来越受到重视。本文以微热管阵列为核心传热元件,设计并搭建了改进型微热管平板太阳能空气集热器性能测试系统。通过实验研究了不同空气流量和不同进口温度对集热器集热性能的影响,获得相应参量对集热器的出口空气温度、集热效率和微热管阵列蒸发段温度的影响特性,分析对比了改进前后集热器的集热性能,得到了集热器效率的归一化曲线。实验结果表明,改进型微热管平板太阳能空气集热器在夏季240 m³/h空气流量时集热性能最佳,改进后的集热器相比原集热器在夏季的平均集热效率最高同比提升13.8%;在240 m³/h风量下的平均集热效率最高达到了74%,对应集热器的压降为9.2 Pa。     

大型太阳能集热器对流换热的实验研究方法

本文提出应用低温风洞进行大型太阳能集热器对流换热实验研究，讨论了现有太阳能集热器对流传热公式缺点及常规实验手段模拟大型太阳能集热器对流换热的困难，研究了Ｒｅ数、Ｇｒ数随温度变化关系，指出低温风洞可有效应用于大型太阳能集热器实验模拟，最后分析了低温风洞用于对流传热研究的特点，讨论了低温风洞典型流程，并对建造和运行低温传热风洞的一些主要问题浅谈了初步看法。     

热管式真空管太阳能开水器

利用太阳能烧开水并非是一件新鲜事。但是,通常是用太阳灶和聚光型太阳能集热器将水烧开的。这是因为聚光器可以把低密度的阳光变成高密度的阳光集中在一个面积较小的收集器上(壶、锅等),获得较高的温度,同时可减少热损面积。近年来随着太阳能真空集热管制作技术水平的提高,为开发真空管太阳能开水器创造了条件。     

集中供热热管太阳能集热系统

在原有平板集热器的基础上研制了一种与建筑结合的太阳能集中供热热管系统，并对策略热管的传热机理进行了分析，提出正常工况下该热管的集总参数模型，给出了热管的倾角范围。文中给出了该集热系统的理论预测和实验结果对比。热管太阳能集热器的理论模型以Duffie 和Beckman理论（1980）为基础，修改后用于能量传输。该文还给出了该集热器和传统的太阳能集热器的对比试验结果。热管太阳能集热器的瞬时效率在早上低于传统的太阳能集热器的，而当热管达到工作温度时，前者高于后者。     

太阳能盘管腔式高温集热特性模拟与优化

盘管腔式集热器可为太阳能布雷顿循环提供高温空气,也能直接用于工业生产,应用前景广阔。聚焦能流的腔内分布是影响盘管温度梯度和出口空气温度的主要因素,为优化盘管腔式集热器结构,合理分布聚焦能流,对不同结构(高度,腔体直径,管径和盘旋形状)的盘管式空气集热器进行了建模及模拟。模拟过程耦合了光学模型和传热模型,采用蒙特卡洛模型获得腔内能流分布,并将其作为边界条件加载到三维CFD(Computaional Fluid Dynamics,CFD)传热模型中,进而获得集热管内空气的温度场分布,为结构优化提供重要参考。     

太阳能集热器在中高温蒸汽生产中的应用

中高温蒸汽在5-农业生产中有着广泛的用途,本文论述了中高温蒸汽的应用,并对全玻璃真空管太阳能集热器、平板型太阳能集热器和槽式太阳能集热器等太阳能集热器蒸汽生产方式及特点分别进行了讨论,并指出各类系统需解决的问题.