太阳能烟囱发电装置的集热棚集热效率分析

在太阳能烟囱发电系统中,集热棚是影响其发电效率的关键部件之一.为了提高太阳能烟囱发电系统的发电效率,对系统中集热棚集热性能的各种影响因素进行了分析,模拟计算了集热棚的集热效率.     

磁纳米流体热管太阳能集热装置换热性能试验

设计了一套换热系统试验台,分别把磁纳米流体和水作为热管的工质,对玻璃真空管内插热管式太阳能集热器进行对比试验,分析两种集热器处于不同倾角、不同天气条件、不同总辐射量下的光热转换瞬时效率及日平均效率。此外,比较了玻璃真空集热器和热管内插式集热器的平均热损失系数。研究表明:内插热管式集热器的平均热损失系数约为全玻璃真空管集热器的2.32%,远小于全玻璃真空集热管,且工质为纳米流体的热管式玻璃真空管太阳能集热器的热损失系数比水工质热管真空集热管更低,其瞬时效率及日平均效率更高,运行更加高效、安全、稳定。     

太阳能槽式聚光集热系统的热效率研究

在对槽式聚光集热系统进行热力学分析的基础上,建立了槽式聚光集热系统的数学模型.通过与实验结果对比,证明了该模型的正确性.根据此模型分别计算分析了多种因素对聚光系统加热黑铜管和全玻璃真空管热效率的影响,指出了提高镜面反射率、减小热损失和提高吸收体导热系数是提高效率的有效途径.为槽式聚光系统在中高温的有效利用提供理论依据和参考.     

开放式热管中温太阳能空气集热装置的试验研究

设计一种使用简化CPC(非追踪式复合抛物线聚光板)集热板和新型开放式热管组合的全真空玻璃集热管中温太阳能空气集热装置。每个集热单元包括一个简化CPC集热板,一根全真空玻璃集热管,在玻璃集热管内安装一个铜管和外部的一个蒸汽包连接构成一个开放式热管结构。蒸汽包内安装螺旋换热管加热通过换热管的流动空气工质。分别使用水和CuO纳米流体作为热管工质,以空气作为集热工质,对热管式中温空气集热器的传热特性进行了实验研究。分析了不同工作压力、不同工质及纳米流体质量分数对热管集热传热特性的影响,详细比较了热管水工质和纳米流体工质在集热传热性能上的优劣。试验结果表明:本系统只使用2根玻璃集热管构成集热器,空气最大出口温度在夏天可达到200℃,在冬天可接近160℃,系统平均集热效率达到0.4以上,整个系统表现了良好的中温集热特性。以纳米流体为工质的热管热阻比以水为工质时平均降低了20%左右     

太阳能加热输送原油系统集热器的选择

为了减少原油输送所需的加热能耗，可以采用太阳能集热器加热原油。目前常用的3种集热器中热管式集热器的热效率高、抗冻能力强、保温好、启动快、技术综合经济性好，最适合我国北方的气候和原油加热的工况条件，是最佳的选择。     

低温太阳能热力发电有机朗肯循环工质的选择

为了筛选出适宜于低温太阳能热力发电有机朗肯循环的工质,根据 PR 状态方程计算和分析了采用 11 种低沸点有机流体工质的低温太阳能发电朗肯循环的热力性能.结果表明:随着工质临界温度的升高,有机透平进口处的最大蒸发压力基本呈下降趋势;在凝结温度与有机透平进口温度一定的情况下,临界温度越高的流体,其循环热效率越高;使用正已烷和正戊烷能获得较高的循环热效率,凝汽器中的凝结压力比较适中,是比较适合用作低温太阳能热力发电有机朗肯循环的工质.     

太阳能集热真空管热损失的试验研究

根据热平衡原理,利用电加热作为输入热源,比照沸石吸附剂的脱附温度,设计并建立了太阳能集热真空管的热损失测试实验台。对4种相同规格、不同真空度的太阳能真空管在不同吸附床温度区间,尤其在吸附剂高温脱附温度区的热损失进行了测试。结果表明:真空度在10~(-5)～10~(-3)Pa的真空管,每单位温差的热损失差别极小,且随温度变化不大;而真空度在10~(-3)～10~(-1)Pa的真空管,每单位温差的热损失增加幅度很大,大于670%;真空度在2×10~(-1)Pa以下的真空管热损失最大,单位温差的热损失和管内温度呈近似线性增长的关系。     

太阳能集热过程表观分析与集热器表观热效率特性

本文不深究集热器各部分细部的传热机理，仅对集热过程的表观现象－输入、输出的因果关系进行分析，结合一般原理来推断其热效率特性。分析指出，通过整理集热器对辐射输入的表观温度响应数据，可以获得η１和Ｕｃ而不必设置准稳态条件。     

内插式太阳能真空管空气集热器实验研究

通过实验对一种新型的内插式真空管空气集热器不同季节工况下的集热特性进行了测试分析,同时研究了南北朝向下集热器安装倾斜角在0°～90°范围内变化对其性能的影响,通过实验得到了空气集热器单管时间常数研究发现不同季节工况稳定工作阶段,该空气集热器以轮廓采光面积为基准的平均集热效率约为50%,在0°～60°范围内改变安装倾角对集热器效率影响不大。90°倾角下集热效率有所下降,平均在40%～50%之间。     

太阳能建筑构件--真空管集热保温板

我们认为要使太阳热水器真正与建筑有机地结合在一起，最好是从设计入手，把热水器作为建筑的一个组成部分，即建筑构件，以满足建筑的基本要求为前提进行设计，设计、生产出用于“建筑。的太阳热水器。     

双面受热太阳能平板接收器热性能模拟研究

为提高太阳能光热转换效率,建立同轴非完整型平移抛物面聚光系统。分析双面受热平板接收器的能量传递及转换过程,采用热阻网络图的分析方法建立平板接收器的理论计算模型。利用MATLAB 7.0软件编制程序实现了平板接收器的热性能计算。在结构参数、环境参数和进口参数确定的情况下,当吸热板导热系数、厚度和吸热板表面发射率变化时,分析温度、能量及热性能的变化趋势。研究表明：导热系数和吸热板厚度达到一定数值,继续增加对于提高接收器的热性能基本没有太大意义;吸热板表面发射率对热性能影响显著,采用发射率为0.1的选择性涂层可实现能量最大转化;环境温度在0～30 ℃变化时,双面受热比单面受热的热效率提高了8.18%～37.01%。     

太阳能热水系统的实验研究

性能良好的太阳能集热器是太阳能热水系统关键设备之一。该文简单介绍了强制循环太阳能热水系统原理 ,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 ,测定了瞬时效率曲线 ,其热损系数为 5 .76W /(m2 ·℃ )。     

不同工质对太阳能有机朗肯循环系统性能的影响

循环工质的特性是影响有机朗肯循环系统性能的重要因素之一,在不同的蒸发温度条件下,选取R600、R600a、R245fa、R236fa、R236ea、R601、R601a、RC318及R227ea共9种有机工质,基于热力学第一定律和第二定律对其热力循环特性进行了计算分析,并对各有机工质的蒸发压力、热效率、功比和不可逆损失等进行了比较.结果表明：R245fa作为太阳能低温热发电朗肯循环系统的循环工质具有较高的热效率和效率,并且产生的系统总不可逆损失较小,是一种较理想的有机工质;其次,R236fa和R236ea作为系统循环工质也具有较为良好的性能.     

抛物面聚光系统双面受热平板接收器热性能研究

为提高太阳能光热转换效率,对同轴非完整型平移抛物面聚光系统进行三维建模,采用蒙特卡洛光线追踪法进行追踪。分别改变接收器和聚光器放置位置,对聚光系统进行优化。通过分析双面受热平板接收器的能量传递及转换过程,建立平板接收器的理论计算模型。对接收器进行热性能计算,分析其热性能的变化规律。研究表明:综合考虑接收器辐射强度均值、辐射热流均匀性、辐射面积等因素的影响,选择将接收器吸热板放置于抛物面轴线远离焦点20~35 mm范围内;环境温度在0~30℃变化时,与单面受热接收器相比,双面受热接收器的热效率提高了8.18%~37.01%。     

太阳能驱动有机朗肯循环的工质比较

针对太阳能热水和其它低品位热能的动力利用,研究了工作在100℃供热温度和30℃冷凝温度之间的有机朗肯循环工质的优化选择,以满足较高的循环效率、较大的机械能输出、较小的排气量需求等要求。工质模型采用RKS状态方程,针对R22在-30～95℃温度区间内,计算结果与ASHRAE20-2005数据比较,除液相密度外,其它的热力学参数计算绝对误差小于5%,满足工程模拟要求。利用RKS模型,文中分析了19种有机工质的动力循环参数,发现工质R11的热力学性能系数最高。结合GWP和ODP环境指标,发现R142b、Rc318与R600适合于低温朗肯循环。     

季节性蓄热太阳能地板供暖系统的性能研究

本文建立了季节性蓄热太阳能地板供暖系统的数学模型,以上海一栋别墅建筑为实例,给出了系统中蓄热水箱的平均水温变化。同时分析了太阳能集热器面积、蓄热水箱容积、建筑热损失系数及地板供暖系统每天运行时间对系统性能的影响,为该系统的优化设计提供参考。     

太阳能相变蓄热复合土壤源热泵系统的研究

叙述了以太阳能相变蓄热装置蓄热,且与蒸发器进口处换热的辅助热泵系统,用20号蓄热专用石蜡,通过板式换热器与蒸发器进水管进行热量传递的实验。指出,利用太阳能集热器在白天升高蒸发器侧的温度提高热泵效率,利用储存在蓄热装置中的热量夜晚可对蒸发器的进水增温,以此实现太阳能相变蓄热装置与复合土壤源热泵系统的良好结合,提高整个系统的供热效率。     

屋顶集热式太阳房供暖系统研究

研制了一种屋顶集热式太阳房供暖系统,对该系统进行了结构设计优化和试验测试,结果表明,在冬季晴朗的白天,对于保温较差的试验平房（热负荷约为120W／m^2）,利用1／2的屋顶面积集热,室内温度最高达到20℃,平均温度约18℃,比对照房温度高约6℃;对于保温较好的建筑物（采暖期热负荷约为20W／m^2）,太阳能供暖系统在冬季白天可有效地为房间供热,多余的热量利用储热装置储存以满足夜间供暖的需要,从而实现冬季24小时为建筑物供热的目标。     

盐梯度太阳池有机朗肯循环发电系统热力性能分析

针对盐梯度太阳池具有长期聚热及跨季节蓄热的特性,选取R245fa作为循环工质,以实验用小型盐梯度太阳池下对流层60~90℃储存热量作为供热热源,建立盐梯度太阳池低温有机朗肯循环(ORC)发电系统数学模型,研究了有机工质的蒸发温度对系统性能的影响。分析结果表明:蒸发温度的变化对太阳池下对流层回热温度、系统工质流量、不可逆损失和效率都有着重要影响,另外蒸发温度变化对功率有双重影响,存在一个最佳蒸发温度,使得系统功率达到最大。