太阳能有机朗肯循环系统的实验特性

为研究中低温太阳能驱动的有机朗肯循环系统的性能,设计并建造了太阳能驱动的有机朗肯循环实验台。实验中以R245fa为有机朗肯循环工质,以WD350导热油为槽式集热器循环工质,对太阳能有机朗肯循环系统进行了实验研究。实验结果表明,当太阳直射辐射强度在400 W·m-2左右时,集热器出口导热油温度可达140℃。当集热器出口导热油温度在110℃附近时,集热器集热效率可达60%左右。在该热源条件下,动力循环部分从基本循环模式切换到回热循环模式时,测算效率从9.3%提升到10.8%,实测循环效率从1.57%提升到1.67%,提升了6.07%。实测循环系统效率在10%左右,回热模式下略高于基本循环模式。实验中还考察了不同工质流量下的有机朗肯循环性能,在工质流量为6.88 kg·min-1时,得到的最大实测平均功率为386.27 W。一定热源温度下,随着工质流量的增加,膨胀机进口压力增加,循环输出功也增加;在一定的工质流量下,随着热源温度的升高,膨胀机进口的温度提高,进口压力也升高,循环输出功也增加。