抛物面槽式太阳能集热器球形接头测试系统的研制与应用

球形接头是抛物面槽式太阳能集热器的关键部件,针对球形接头易发生运转卡涩和导热油泄漏问题,研制了一套球形接头性能测试系统。该测试系统可以实现球形接头在旋转、摆转或旋摆联动模式下,以及在导热油温度达393℃和压力达4.1 MPa工况条件下的加速寿命测试。以导热油为传热流体,开展了球形接头在导热油温度为393℃和压力为2.3 MPa工况条件,以及温度、压力变化条件下的性能测试研究,分析了球形接头在模拟12年寿命期的扭矩特性和密封性能,验证了该测试系统运行的稳定性和可靠性,并且关键技术参数的控制精度和测量精度满足使用要求,为球形接头的性能评价提供了技术支撑。

抛物面槽式太阳能集热器场热损失分析

在已有的计算集热器场吸收有用能量模型的基础上,加入影响集热器场效率的热学因素,优化了集热器场效率计算模型,并验证了优化模型的精确性。利用优化模型对抛物面槽式太阳能集热器场热损失机理进行了研究。结果表明,集热器集热元件热效率、入射角以及由入射角引起的端部损失是影响集热器场效率的主要因素。在太阳辐射强度一定的情况下,入射角越小、集热器热收集元件的热效率越高时,集热器场效率越高。

抛物面槽式太阳能集热器热力性能研究

在已有集热器传热模型的基础上,进行简化,不失模型精度以及主要影响因素均能反应的前提下,简化了模型,便于工程的计算与分析。结果表明,集热器热效率随着流体温度的升高而变小,流体温度小于300℃时,无论集热器处于何种运行工况以及何种流量,其热效率都为60~70%;当真空区域空气压力小于13 332.2 Pa时,集热器效率变化较快,大于13 332.2 Pa时,效率几乎不变;集热器效率随着太阳辐射强度的增加而变大,450~950 W/m2是集热器运行的最佳辐射区间;当风速小于5 m/s时,大气温度越高,集热器热效率越高。

槽式抛物面太阳能聚焦集热器的理论研究

建立了槽式抛物面太阳能聚焦集热器(PTC)的一维、非稳态传热模型,给出了沿轴线的光强分布公式,对PTC的热性能进行了数值模拟,并与实验结果进行了比较,模拟结果与实验结果的误差在4.61%以内,两者吻合较好,验证了模型的合理性。对采用不同形式集热器的太阳能双效吸收式制冷系统的性能进行了分析对比,结果显示,采用PTC的太阳能吸收式制冷系统具有最佳的系统性能。

抛物面槽式太阳能集热器性能分析

为研究抛物面槽式太阳能光热电站热力系统的动态特性,以美国SEGS电站Ⅵ号机组(SEGSⅥ)为对象,采用理论建模和数学计算的方法对抛物面槽式太阳能电站聚光集热器的性能进行了分析。根据太阳时的变化,通过计算南北放置、东西跟踪抛物面槽式太阳能集热器的入射角,分析抛物面槽式集热器的余弦效应、入射角修正因子、行间遮挡和端部损失的变化情况,以及各几何损失和光学损失对集热器获得有效太阳辐射能的影响程度。结果表明:不同季节典型日几何损失对集热器获得有效辐射能的影响夏季最小,冬季最大;所有几何损失中,余弦效应是影响集热器获得有效辐射能的主要因素。研究结果为SEGSⅥ电站热力系统实时动态仿真模型提供全面可靠的基础数据。

流量对抛物面槽式太阳能集热器传热特性影响的实验分析

抛物面槽式太阳能集热器被广泛应用于中温太阳能工业热利用和高温太阳能热发电领域,然而太阳能间歇性的固有缺陷与供能系统期望的稳定连续运行相悖。通常通过调节流量使变太阳辐照条件下运行的槽式集热器提供相对稳定的有用能量输出,进而对其下游设备的稳定性起着关键作用。为了研究流量变化对集热器瞬态热行为的影响,通过人工调节造成流量的阶跃变化来开展实验,并且研究分析了在不同流量下的雷诺数、努塞尔数和传热流体对流换热系数。

双轴跟踪槽式太阳能集热器实验研究

将双轴跟踪系统和国产集热管集成,研制了一套聚光比为24的双轴跟踪槽式太阳能集热器。对该集热器进行了实验研究,考察了集热器在不同流量下的集热性能,分析了其归一化效率和火用效率。结果表明:采用双轴跟踪,集热器的最高集热效率为80%,平均集热效率为48%-60%;随着流量的增加,集热效率略有降低;集热效率归一化线性良好,相关系数为0.973,热损失系数为1.693 W/(m2·K);集热器最佳工作温度为180℃,此时火用效率为0.15。

PTC摄影测量控制系统设计与实现

设计槽式集热器(parabolic trough collector,PTC)摄影测量控制系统,可以自动完成摄影测量中的图像采集任务。根据系统需求,采用8.5m×17m的矩形导轨,作为滑块的搭载平台;采用摩擦轮驱动方式,完成相机在直线上的平移任务;采用由舵机提供动力输出的三轴云台,完成相机在三个维度上的姿态调整;系统控制软件在PC上运行,实现系统调试、站位参数设置与保存以及自动运行的功能。最终,对控制系统的各个部分进行组装,完成PTC摄影测量控制系统的样机设计与制作。系统调试表明,该控制系统满足设计要求,可以完成大型槽式太阳能集热器支架以及面形的图像采集任务。

太阳能集热器驱动的吸收式制冷系统性能分析

为了合理利用太阳能,增强制冷系统的季节适应性,提出一种中温太阳能驱动的氨水吸收式制冷系统。以抛物面槽式太阳能集热器(parabolic trough solar collector,PTSC)驱动的氨水单效吸收式制冷系统为对象,根据热力学定律和能量平衡方程,在工程求解器(engineering equation solver,EES)下,分别建立太阳能集热器模型和制冷系统模型,并对系统的关键参数进行计算。从制冷量、精馏热和系统能效比(COP)三方面分析了系统高压、系统低压、蒸发器出口温度和精馏器出口质量分数对系统的影响。结果表明:制冷量随系统低压的升高而降低;精馏热及COP随系统低压的升高而增加;蒸发器的出口温度升高时,制冷量和COP均有增加;当精馏器出口氨的质量分数为0.977~0.999,COP在氨水质量分数为0.992时出现最大值。研究结果为太阳能驱动单级吸收式制冷循环的可行性提供了理论依据。

太阳能直接蒸汽产生技术应用

槽式复合抛物面聚光集热器收集太阳辐射热能并直接加热内部真空管中流动的水，水温升高后变成过热蒸汽。工质温度达120～200℃，可以满足蒸、煮、炖等主食品加工工序，中高温蒸汽还可以广泛应用于食品的烘干、蒸发、消毒、浓缩、真空冻干等诸多加工领域中。

大力发展安庆地区太阳能热发电产业

文中介绍了世界和我国太阳能产业的发展概况,对抛物面槽式太阳能集热器、菲涅耳轻型反射器(CLFR)和它们在Stanwell(澳)等太阳能燃料电厂一体化中的应用情况作了简介。文中还分析了安庆地区发展太阳能产业的必要性和可行性,认为应抓住机遇,争取太阳能燃煤一体化电厂立项,促进安庆地区社会和经济的发展。