抛物槽式太阳能集热器的替代设计

本文主要论述了抛物槽式太阳能集热器的替代设计方法以及思路。同时还论述了相关的自动跟踪控制系统的组成。并且还通过对相关的单片机的自动跟踪系统,就如何保证跟踪精度,并且还验证了相关设计的可行性。最终实现了相关软件和硬件的联调仿真。希望本文的相关论述可以为抛物槽式太阳能集热器的替代设计提供一定的理论帮助。

抛物槽式真空管太阳能集热器强化相变蓄热的模拟研究

为了提高抛物槽式真空管太阳能集热器相变材料导热性能,设计了一种相变材料埋置金属泡沫与半圆管型强化换热结构相结合的真空管太阳能集热器,利用FLUENT软件对其蓄热过程中的传热进行了数值模拟,分析了热流密度分布非均匀的情况下在相变材料中集成翅片和金属泡沫对相变材料液态分数的影响.

抛物槽式太阳能集热器集热实验及模拟研究

本文采用真空集热管在抛物槽式太阳能平台上进行了实验研究,传热工质为YD300型合成导热油。实验测定了该集热管的散热损失,并数值模拟了吸热管表面的能流密度分布。以此为边界条件研究了该集热管的换热性能。结果表明,循环工质温度和环境温度之差为180℃时,散热损失为220 W/m;该集热器吸热管表面圆周方向能流分布集中,流量对温度分布影响较大,当太阳直射辐照为1000 W/m^2,导热油温度为200℃,流量为0.5 kg/s时,吸热管圆周方向最大温差50℃左右,当流量增加到2.0 kg/s时,最大温差减小到20℃左右。

抛物槽式太阳能集热器内合成油基纳米流体传热特性的数值模拟

对Al_(2)O_(3)-合成油纳米流体在槽式太阳能集热管内的传热特性进行流体动力学数值模拟,重点考察纳米流体导热系数模型的影响。通过与管内Nusselt数半经验模型的预测结果对比,表明使用考虑布朗运动的纳米流体导热系数模型可较好地预测集热管内传热特性。研究表明纳米颗粒与流体基液的相对运动具有促进集热管内传热的作用。最后,定量研究纳米颗粒添加量对提高基础流体平均传热系数的影响,显示纳米流体在太阳能集热器中具有巨大应用潜力。

抛物槽式聚光太阳能集热回路动态特性研究

太阳辐射存在间歇性和不稳定性,其动态不稳定性影响抛物槽式太阳能集热器集热参数的稳定输出,因此,针对抛物槽式太阳能集热器开展聚光集热过程动态特性研究极为重要。基于MATLAB/Simulink软件内的Simscape环境,构建了抛物槽式太阳能聚光集热一维回路的动态仿真模型。基于所验证的动态仿真模型,获得了工质流量及太阳直射辐射2个关键参数对槽式回路出口温度的影响规律。根据所获规律,基于比例积分控制,构建了槽式一维回路的动态调控策略,结果表明:该控制策略可在太阳直射辐射跃升时使系统聚光集热温度在2500 s内达到设定温度395℃;而在太阳直射辐射下降时将输出温度波动维持在±2℃以内。基于所构建的系统动态控制策略进行了系统典型日变工况运行,结果表明:系统可在变工况条件下维持聚光集热温度稳定,聚光集热效率接近理想值,达到控制目的。研究为抛物槽式太阳能聚光集热回路动态仿真模型构建提供了新方法,所得结果可为槽式聚光集热动态运行提供借鉴。

抛物槽式太阳能蒸汽发生系统研究

针对600m^2抛物槽式太阳能试验台,建立了太阳能蒸汽发生系统的数学模型,开展了模拟研究,并验证了集热场模型的正确性。研究了太阳直射辐射、入射角等因素对系统性能的影响,分析了系统动态特性,利用图像分析(EUD)方法分析了系统的能量转化过程。结果表明,系统集热效率在高温段下降程度加剧;集热效率随太阳入射角的增大而越小,入射角由0°变化到40°时,集热效率下降约30%,系统性能提升空间主要在降低光学损失和改善光热转化过程。研究结果将为抛物槽式太阳能集热技术和蒸汽发生系统的设计提供依据。

槽式太阳能集热与化学热泵耦合的复合发电系统

本文提出了一种抛物槽式太阳能集热与化学热泵耦合的复合发电系统,对其热力性能进行了分析,并研究了反应器中反应蒸汽温度、镜场加热给水温度等关键运行参数对系统性能的影响。研究了太阳能特征参数对系统性能的影响规律,分析了太阳直射辐照强度(DNI)高于设计工况时,储能材料氧化钙的量与DNI的关系。设计工况下,系统输出功335.7 MW,热效率为30.4%,发电效率23.6%。所提出的系统,为解决槽式太阳能单独热发电系统蒸汽参数低导致动力循环热效率低的难题提供了新途径。