立式集热板太阳能热气流电站流场的数值模拟

用Fluent软件对立式集热板太阳能热气流电站流场进行数值模拟,获得立式集热板太阳能热气流电站空气流速、压力场分布。结果表明,流道内部中间速度最大,压力从地面到出口逐渐减少,预测在出口处有较小回流现象。速度与系统功率成正比关系,速度大小对功率影响较大,而集热板高宽比对烟囱内主流速度影响显著,当高度、宽度与入口直径比值为10∶2∶1时,主流速度最大,在其它条件不变的情况下,系统功率最大。     

太阳能热风发电吸收功率特性和结构特性

太阳能热风发电不仅能够进行太阳能发电,而且能够进行自然风能发电.本文建立了太阳能热风发电热动力稳态数学模型,导出了集热棚吸收能量的功率方程和塔筒结构特征方程,仅应用这两个方程,可方便得出数学模型的解,并可容易理解提高发电能力的途径.该数学模型指导了乌海太阳能热风发电系统的建设,该发电系统于2010年10月并网发电,发电运行结果与建立的数学模型计算结果相吻合.提高太阳能热风发电量的途径是升高塔筒高度、提高集热棚吸收能量的功率.增大集热棚面积和面积系数以及提高集热棚太阳能吸收率,可以提高集热棚的吸收功率.     

双层集热棚式太阳能热气流发电装置研究

为解决传统温室大棚在保温和降湿方面存在的问题,扩大太阳能热气流发电应用范围,本文提出一种基于温室大棚的双层集热棚式太阳能热气流发电装置。给出了夏冬两季不同运行模式,同时对双层集热棚采光性进行计算和分析,结果表明,主集热棚内平均单位面积的太阳净辐射量为599.76W/m2,次集热棚内平均单位面积的太阳净辐射量为539.784W/m2,双层集热棚平均透光率为69.2%,符合国标规定的温室大棚光照要求,满足大棚夏季降温、降湿,冬季保温、降湿的要求,本研究可以实现太阳能发电和改善温室大棚作物的生长环境,具有一定的推广应用价值。     

太阳能热气流发电系统塔囱高度直径的设计计算

简要介绍了太阳能热气流发电系统的工作原理,根据工程上塔囱的设计思路结合太阳能热气流发电系统本身的特点总结了太阳能发电系统塔囱高度直径设计计算方法,并进行了验证.     

一种导流型太阳能热气流系统流动与传热特性的实验研究

搭建了一座小型的导流型太阳能热气流系统实验台,利用相关实验仪器所测数据对其进行流动与传热特性的实验研究。研究结果表明：实验台内的气流温度及速度的变化会受到环境因素的影响,太阳辐射强度的强弱会直接影响集热器内的气流温度分布以及导流塔底部的气流速度分布;环境风速对气流温度和速度也有一定的影响。集热器内气流温度的分布沿着入口向出口处逐渐升高,导流塔底部的气流温度最高,且南侧温度普遍高于北侧温度;当环境风速较低(0.36、0.41 m·s^-1)时集热器内的气流温度提高率较高,而当环境风速较高(0.61 m·s^-1)时集热器内的气流温度提高率下降。导流塔底部气流速度集中分布在不同区间范围,整体分布呈正态分布,集中在0.6～1.2 m·s^-1气流。太阳辐射强度越强导流塔底部的气流速度也越高;环境风速低,则导流塔底部的气流速度在较低速度出现的频率高,而环境风速较高,则导流塔底部的气流速度在较高速度的范围出现的频率高。     

光煤互补示范电站槽式太阳能集热系统性能分析

以研究槽式太阳能集热系统在我国典型气候环境下的热力特性以及对环境的适应能力为出发点,基于我国在甘肃建立的首个太阳能光煤互补示范电站,系统分析了示范电站装机容量为1.5 MW的槽式集热系统,通过理论建模研究示范电站站址气象条件下集热系统的集热性能。根据站址太阳能资源与地理位置,研究了太阳能槽式热发电系统集热系统的集热特性。经计算分析,结论显示槽式太阳能集热系统在设计工况、阵列间距变化、轴向安装角度变化、集热管失去真空等条件下的系统集热特性都会发生较大变化,并得到集热系统特性对不同可能影响参数的影响程度的量化指标。研究结论可以为槽式太阳能集热系统运行及设计提供依据。     

基于AMTEC的碟式太阳能热发电系统的可行性研究

提出一种基于AMTEC的碟式太阳能热发电系统,该系统通过分离式热管把碟式太阳能集热系统和碱金属热电转换器(AMTEC)耦合起来。以碟式太阳能集热系统的热性能以及AMTEC的热电转换性能为基础,对提出的基于AMTEC的碟式太阳能热发电系统的性能进行了初步分析。结果表明,在一定的参数条件下,该系统的总体热电转换效率达到20.6%,该系统在碟式太阳能热发电系统中具有一定的竞争力。最后指出了需进一步解决和研究的问题。     

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。     

太阳能与燃煤机组集成方案的经济性研究

以供热机组为例,利用抛物面槽式集热技术提出多种太阳能与燃煤机组集成方案。并定义太阳能热电转换效率、火用效率等评价指标,应用锅炉变工况和汽轮机变工况热力计算理论,对不同方案进行热经济性能分析。结果表明:集成方案不同,系统的热经济性能不同;太阳能加热循环工质参数越高,集成方案的热经济性能越好。最后进行简单成本分析。为太阳能与燃煤机组集成方案的选取与实施提供了一定科学依据。     

高层住宅阳台式平板集热器性能测试研究

高层住宅使用阳台式太阳能热水系统,可以有效地解决在屋顶安装集中式太阳能热水系统面积不足的问题,如果将高层住宅的屋顶与阳台一起考虑安装太阳能热水系统,至少可以满足24层及以下高层住宅的太阳能热水供应。分别测试了平板集热器大倾角安装与近纬度角安装的集热性能,测试数据表明,要提高阳台式平板集热器的效率,需要建筑设计的配合,使其尽量以与当地纬度相同或接近的倾角安装。     

槽式太阳能集热装置最优储热箱匹配研究

该文介绍了槽式太阳能集热系统中储热油箱体积的优化过程。通过杭州市实际逐时太阳辐射数据,运用计算机模拟计算,结合40 m2的槽式太阳能集热装置,固定的热能输出,以及储热箱自身的散热因素,分析在理想晴天和多云天气太阳辐射变化下,槽式太阳能集热装置中储热箱参数的最佳取值范围。为槽式太阳能集热装置中储热系统的设计提供一种积极有效的方法。     

兆瓦级太阳能热气流发电站风荷载的数值模拟

针对发电功率为100 MW的太阳能热气流发电系统进行几何尺寸设计,运用计算流体力学(CFD)方法对兆瓦级太阳能热气流发电站的平均风荷载进行数值模拟,得到烟囱和集热棚内、外风场和风压分布规律.根据风工程理论计算烟囱表面的压力系数和风载体型系数,与规范中圆截面构筑物的体型系数以及相关结构的风洞试验值进行比较.结果表明,模拟值与规范值基本吻合,这说明运用CFD方法对超高耸结构进行风荷载模拟是可行的.绘制体型系数曲线,研究烟囱沿圆周方向和高度方向平均风荷载的分布规律,结果表明,圆截面高耸结构的体型系数随高度的增大而减小.     

兆瓦级太阳能热气流发电站风荷载的数值模拟

针对发电功率为100MW的太阳能热气流发电系统进行几何尺寸设计,运用计算流体力学(CFD)方法对兆瓦级太阳能热气流发电站的平均风荷载进行数值模拟,得到烟囱和集热棚内外风场和风压分布规律.根据风工程理论计算烟囱表面的压力系数和风载体型系数,与规范中圆截面构筑物的体型系数以及相关结构的风洞试验值进行比较.结果表明:模拟值与规范值基本吻合,这说明运用CFD方法对超高耸结构进行风荷载模拟是可行的.绘制体型系数曲线,研究烟囱沿圆周方向和高度方向平均风荷载的分布规律,结果表明,圆截面高耸结构的体型系数随高度的增大而减小.     

基于太阳墙技术的太阳能热气流发电系统的数值模拟

结合太阳能热气流发电系统和多孔板集热墙的特点,设计了一种基于太阳墙技术的太阳能热气流发电系统,分析了该系统内的传热与流动过程,在局部非热力学平衡的条件下,采用双方程多孔介质模型耦合空腔内的流动和传热过程进行了数值模拟,分析了多孔板的渗透率对入口流速、出口速度、出口温度、系统抽力和系统最大输出功率的影响。结果表明,提高多孔板的渗透率,使烟囱内气流速度增大,入口处气流速度变得不均匀、温升减小、抽力降低、系统最大可能的输出功率先增大,后减小。计算结果表明存在一个最优的孔隙率,可以获得比较均匀的入口流速,系统效果最优。     

八达岭太阳能试验电站建筑设计

通过分析八达岭兆瓦级太阳能热电站建筑设计过程,论述了太阳能热发电建筑的布置及单体设计的特点,介绍了贯穿设计过程的思路及外部影响条件.尤其对于太阳能集热塔的布置、疏散等功能做了一些必要的探索.     

基于正交试验法的太阳能复合热水系统优化

为降低生活热水能耗,实现空气源热泵辅助太阳能供热水系统的高效节能运行,选取济南市某高校学生宿舍空气源热泵辅助太阳能供热水系统作为研究对象,利用瞬时系统模拟软件搭建了系统仿真模型,并采用无交互作用的正交试验法,分别以全年系统性能系数和太阳能保证率为优化目标,优化了太阳能集热器面积、集热器倾角、热泵制热功率及水箱容积,并分析其结果的经济性和节能性。结果表明：当以系统性能系数为优化目标时,最优组合中集热器面积为390 m²、集热器倾角为42°、热泵制热功率为50 kW、水箱容积为23.94 m³,而动态费用年值为7.38万元,较天然气系统年节省标煤为17.12 tce;当以太阳能保证率为优化目标时,最优组合中集热器面积为342 m²、集热器倾角为44°、热泵制热功率为35.5 kW、水箱容积为20.58 m³,而动态费用年值为6.56万元,较天然气系统年节省标煤为16.63 tce。     

塔式太阳能热发电综述

介绍了塔式太阳能热发电系统的组成,阐述了聚光集热子系统、接收集热子系统、发电子系统、蓄热子系统与辅助能源子系统,同时介绍了该技术领域国内外的发展现状,为促进塔式太阳能热发电发展提供重要依据.     

太阳能集热器空气/水双循环换热特性模拟研究

太阳能集热器通过吸收太阳辐照能加热水和空气,实现太阳能的光热利用。为进一步探究集热器的 集热性能,利用 CFD 技术对水集热、空气集热、空气 - 水复合集热过程进行数值模拟,研究换热工质在不同 温度、流速条件下的集热特性。辐照度 800 W/m2 的模拟工况显示：水集热模式下,随着水流速度的增加,集 热效率不断升高,流速 0.1 m/s、入口温度 290 K 时热效率最高,可以达到 74.73%;空气集热模式下,流速 1.0 m/s、入口温度 300 K 时集热效率最佳,为 51.74%;复合集热模式下,水集热和空气集热过程存在相互制约的 关系,空气、水流速分别 0.5 m/s 、0.1 m/s,入口温度 300 K 时,综合热效率最高,达到 71.66%。从能量利用 效率角度分析,水集热模式适用于春秋两季,空气集热模式适用于冬季,空气 - 水复合集热模式适用于夏季。     

塔式电站吸热器开口处热功率的计算

针对塔式太阳能热发电系统中太阳能自定日镜反射至吸热器开口处的能量利用情况,通过数值模拟,对北纬40°设计条件下吸热器开口处的热功率进行计算,并对其影响因素进行了分析。研究结果表明,可通过最近一排定日镜和当地定日镜利用效率大小来限定定日镜场的布置范围,并对定日镜进行合理地摆放,以更有效地聚集太阳辐射能。吸热器开口处所能获得热功率大小与接收塔光学高度、吸热器开口倾斜角度以及吸热器开口尺寸等因素有关,其中,吸热器开口尺寸对于吸热器开口处热功率的影响最大。在当地太阳辐射资源一定的情况下,要想在吸热器开口处获得较大热功率,需优先考虑增大吸热器开口尺寸,同时优化选取其他参数。     

新型太阳能集热技术对黄山徽派建筑太阳能采暖贡献率分析

以位于中国安徽省黄山地区的一幢长10m,宽8m,高10m的三层民用徽派建筑为对象,进行采暖季太阳能贡献率分析.该建筑采用了瓦型太阳能双效集热模块和可翻转百叶型太阳能集热墙等两种新型太阳能集热技术,在采暖季利用太阳能来辅助采暖.其中瓦型太阳能双效集热模块和可翻转百叶型太阳能集热墙的平均集热效率可以达到50％和30％,建筑的太阳能贡献率能达到59％,结果表明新型太阳能集热技术能充分利用太阳能,可节约大量的采暖能耗.