简化CPC式全真空玻璃集热管太阳能高温空气集热器的传热模型研究

对一种新型简化CPC(非追踪式复合抛物线聚光板)式全真空玻璃集热管太阳能高温空气集热系统的传热过程进行了理论分析和数值模拟计算,通过实验数据对该传热模型进行了验证分析。该系统由多个集热单元组成,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U形铜管。流动空气在各级U形铜管内被逐级加热。计算研究表明:系统空气最大出口温度可达到200℃,系统平均集热效率达到0.3以上,整个系统表现了良好的高温集热特性。同时,计算也表明当系统工质流量增加时,只要系统增加更多的集热管以增加系统总功率即可满足工质温度达到200℃的设计要求。研究提出的新型简化CPC式全真空玻璃集热管太阳能高温空气集热系统是一种有工业实用前途的太阳能集热器;研究提出的传热模型模拟效果也可以满足一般性工程计算需求。

CPC在中高温太阳能集热器中的应用与设计

在太阳能中高温热利用中普通的太阳能集热器难以达到100℃以上温度,必须通过聚光来实现中高温集热器。复合抛物面(CPC)是一种非成像低聚焦度的聚光器。文章根据边缘光线原理,给出复合抛物面聚光器的曲线方程,并结合实例介绍一种复合抛物面(CPC)的设计方法。

反射式顺向聚焦整体跟踪式高温太阳能集热装置

提出了一种新型组合抛物面聚光器,实现了对太阳光的反射式顺向聚焦。该新型聚光器与一个腔体式集热器结合,组成了一个具有整体跟踪功能的中高温太阳能集热装置。介绍了该组合抛物面聚光器的工作原理和设计方法,给出了其重要的设计参数。同时,在实际天气条件下,对该新型中高温太阳能集热装置进行了实际测试,给出了实际运行结果。实验结果表明,在北京冬季条件下,装置的空晒温度最高可达330℃,有负载时集热效率可达43%,可广泛应用于太阳能高温集热领域。