槽式聚光论文-闫素英,吴泽,王峰,常征,吴玉庭

槽式聚光论文-闫素英,吴泽,王峰,常征,吴玉庭

导读:本文包含了槽式聚光论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:太阳能聚光器,反射率,CCD相机,积尘

槽式聚光论文文献综述

闫素英,吴泽,王峰,常征,吴玉庭[1](2019)在《积尘对槽式聚光系统镜面反射率及能流分布的影响研究》一文中研究指出针对镜面积尘所导致的槽式太阳能集热系统反射率降低和能流损失问题,该文通过搭建槽式太阳能集热器焦面能流密度分布测试装置,试验研究积尘引起的聚光镜反射率下降及能流密度分布规律。结果表明:在可见光测试区域内,随镜面积尘密度增加,镜面相对反射率的变化量不同,太阳长波辐射较短波反射率下降明显;镜面积尘对汇聚太阳光线路径发生改变,对比洁净镜面,自然积尘25 d后,在太阳直射辐照度约50 W/m2时,集热管壁面能流密度峰值下降约15 kW/m2,且集热管圆周角为180°附近处,其汇聚光线路径变化尤为显着;结合实测数据得到积尘周期和积尘密度对相对反射率的函数关系,该方程可用于大气降尘相近地区积尘后槽式聚光镜相对反射率预测,与实测值相比最大偏差在±0.84范围内。为槽式太阳能聚光集热系统实践运行过程中,确定该地区该季节的最佳除尘时间提供试验依据。(本文来源于《太阳能学报》期刊2019年10期)

耿直[2](2019)在《新型中低温槽式聚光太阳能热发电系统关键技术研究》一文中研究指出随着能源生产和消费模式的结构转型,传统化石燃料能源逐步被太阳能、风能等清洁能源所替代。在此时代背景下,聚光式太阳能热发电(Concentrating Solar Power,简称CSP)作为一种新兴可再生能源利用技术,为人类合理利用清洁能源提供了新的思路,具有重要的开发价值。针对不同的气象条件,采取不同的光热发电技术路线可有效解决能源与环境的突出矛盾。对于气象资源不理想地区,采取槽式太阳能热发电技术进行中低温热能回收具有广阔的应用背景与独特的技术优势,可有效将能流密度较低、分散性较强的太阳能实现能量形式的科学转换。众所周知,槽式聚光太阳能热发电系统主要由抛物面槽式聚光集热装置、储热装置以及热功转换装置叁部分有机耦合组成。然而,中低温参数下的光热发电存在效率较低、成本较高、投资回收期较长等一系列问题亟待解决。本文便以全系统为研究对象,从整体到局部各环节对其中存在的关键性技术问题开展一系列深入研究,采取的方法涵盖了理论计算、模拟仿真和实验研究。首先,根据光学定律、热力学第一与第二定律等理论,对槽式聚光器、太阳能真空集热管、储热罐和后端有无回热装置的热功转换系统依次建立数学模型,在Ebsilon仿真平台中进行了四个典型节气“春分、夏至、秋分、冬至”的逐时仿真,确立了带有回热装置的中低温槽式太阳能热发电系统的总体技术方案。其次,对前端槽式聚光集热系统中的核心设备-聚光器与真空集热管进行了结构优化,提出了顶部带有菲涅尔透镜的新型槽式聚光器与内插螺旋叁叶片转子结构的新型太阳能真空集热管两个新概念。利用SolTrace软件,模拟了新型聚光器的光学传播路径及其对真空集热管圆周方向上热流密度分布的影响;利用CFD软件,结合叁大控制方程,对转子管与光管两类集热管进行了内部流场传热流动的数值模拟,对速度场、压力场、温度场和场协同耦合能力进行了对比分析,并给出了传热性能综合评价指标最终结果。再次,开展了热功转换系统的动力特性规律研究,提出了采取低沸点有机干工质作为循环介质的新方案。采用Matlab编程计算,研究了中低温太阳能热源驱动的R245fa单工质和8种非共沸混合干工质的亚临界与超临界循环不同工况下的变化规律,并采用层次分析法得到了综合指标评价值与优化后的系统运行参数。最后,在前期理论分析的前提下,完成了槽式聚光集热回路的搭建和实验工作。对比分析了传统槽与新型槽的集热量、集热器进出口导热油温差、瞬时效率等多项指标的分布规律,以及光管、转子管不同类型集热管的热损失性能,验证了新型聚光集热设备设计的合理性及有效性。最终,本文从理论与实验两个角度,对中低温槽式太阳能热发电系统中存在的核心问题进行了深入剖析,全方位地为新型中低温槽式太阳能热发电系统设计、运行及工程化推广提供一定的借鉴意义。(本文来源于《华北电力大学(北京)》期刊2019-06-01)

李振全,惠善康,徐亮,余田[3](2019)在《槽式聚光型纳米流体集热器性能评估》一文中研究指出建立了纳米流体集热器集热的数值模型,揭示了集热效率随纳米流体入口流速增加的变化规律,并将模拟结果与实验结果进行对比,模拟结果与实验数据相吻合,证明了模型在一定范围的可行性。模拟结果表明:在低速范围内,纳米流体集热效率随流速的增加而增大,入口流速为0. 047 5 m/s时集热效率为59. 21%,0. 08 m/s时为59. 37%,0. 13 m/s时达到最大为59. 42%,此后随着纳米流体入口速度增大集热效率降低。(本文来源于《建筑节能》期刊2019年02期)

别玉[4](2018)在《槽式聚光太阳能系统传热特性及其相变储热性能优化研究》一文中研究指出由于太阳辐射具有能流密度较低、间歇性、周期性及不稳定性等特点,热能存储成为太阳能中温热利用系统性能稳定的关键技术之一。当前,相变储热作为储热的重要方式,在相变材料的相变机理、材料配制和遴选、热物理性能参数测定、相变过程中传热问题求解、性能强化、储热装置的设计与优化等方面取得了长足的发展。但人们更多关注储热和释热的传热强化,包括单一提升材料自身的热导率,或者增加装置的传热面积,而忽略了储热单元能量调节与太阳能集热系统能量传递之间的内在匹配关系。基于此,本文将太阳能集热与储热单元联合考虑,开展相变材料多物性参数耦合特性对储热/释热过程性能影响的机理研究,建立典型气象条件下的太阳能热利用系统集热及储热传热特性的经验计算模型,并探究特定运行模式下太阳能系统内能量综合高效利用的能量调节特性与协同机制。论文开展的工作为实现中温太阳能系统的高效利用奠定了理论基础,为解决中温太阳能系统在工业领域的规模化应用提供了技术支撑。论文主要研究内容和结果如下:(1)针对集热单元中的核心部件腔体吸收器,建立热阻网络模型,通过测量传热工质通过回路各部件的热损失进行实验验证,基于模型开展了热损失特性的敏感性分析。在不同天气条件下对传热模型进行准确性验证,发现趋势与实验过程保持一致,且在较大环境风速条件下具有较高准确性。在热量平衡方程中增加与传热工质温度呈线性关系的热沉耗散项、与风速呈幂函数关系的热损修正项,可实现理论计算与实际情况高度吻合。基于理论模型对比研究太阳辐射值、工质流量、环境温度与风速对集热器升温速率与集热效率的影响,太阳辐射对传热工质温升影响最大,环境风速次之;二者对集热效率的影响权重则相当。(2)针对某一特定相变储热单元,选择几种常规中温储热材料,探索导热系数对储热和释热特性的影响,兼顾相变温度开展多物性参数的综合影响研究;同时,探索实际太阳能集热热源下的储热情况,并延伸到不同热边界类别对相变传热过程的影响。提出了相变材料多物性联合影响储热/释热性能的分析方法,获得了相变温度和导热系数对整体性能的综合影响规律。突破了单一提升导热系数的局限性,二者在储热和释热时序上和总体热性能方面各体现了较大权重,相变温度在短期储热和释热过程中影响更大,导热系数则在较长评价期对总体性能影响更大。(3)相变储热单元的传热模型难以直接获知解析解,本文将数值仿真与实验方法结合起来,建立了两种天气条件下的校正温度与校正液相率经验公式,提出一种源于数值模拟和典型天气储热的经验传热模型谱,获得了晴天与多云天气条件下太阳能集热耦合相变储热过程的经验传热模型,为带相变储热的太阳能热系统性能分析提供了理论基础。结果还表明,针对不同的天气条件,采用不同的运行策略和模式,可保证集热-储热-用热耦合系统的性能更佳,从而实现动态参数的匹配。基于此提出了典型气候条件下运行储热装置的调控匹配分析方法和调配方向,可将用热过程等价为和云遮一样的辐射强度波动,在不同的天气条件下存在储热系统运行模式切换的临界时刻或临界温度,以获得更佳的储热效果。(4)储热系统的传热性能不仅与材料特性和热边界特性相关,更受到相变储热装置本身结构的直接影响,因此通过对相变储热空间内部典型的热传导与自然对流传热机制探索,得到了其结构优化的方向。提出了分散热源结构以及基于分散热源的翅片式多管束储热结构,采用数值模拟法进行优化设计。结果表明,分散热源布置在传热效率上与原结构基本一致,并不具备明显优势,但极大改善了温度场的均匀性;翅片式多管束的优化结构传热效果更佳,N3-D13.5-3C70结构3小时内空气域温度大于223℃的区间百分占比为94.99%,远大于原结构的56.56%。(本文来源于《云南师范大学》期刊2018-11-26)

雷德胜,杨谋存,朱跃钊[5](2018)在《微型抛物面槽式聚光集热器光学性能研究》一文中研究指出为使太阳能聚光集热器与建筑更好地结合,提出了一种聚光比为3.4的微型抛物面槽式聚光集热器。从光传播损失、余弦损失以及阴影损失3个方面,建立了微型抛物面槽式聚光集热器光学效率的理论模型;用Sol Trace对微型抛物面槽式聚光集热器的光学效率进行了模拟计算,计算了南北水平和东西水平放置下春分、夏至、秋分和冬至日的平均光学效率,并讨论了集热器与水平面倾角δ对光学效率的影响。结果发现:阴影损失是影响该集热器光学性能的主要因素;集热器南北和东西水平放置时的光学效率分别为54%和48%,而东西放置且与水平面倾角为60°时的光学效率为51%。因此,该集热器可用于建筑物屋顶以及南立面墙,具有很好的应用前景。(本文来源于《南京工业大学学报(自然科学版)》期刊2018年05期)

耿广旭,闫素英,王峰,刘海波,韩晓飞[6](2018)在《槽式聚光太阳能集热系统焦面能流密度分布研究》一文中研究指出针对呼和浩特地区的槽式太阳能聚光集热系统能流分布的影响因素进行分析,利用降维计算方法分析了吸热管壁面能流密度分布的影响因素,搭建槽式太阳能集热器焦面能流密度分布测量装置,对集热器聚焦区域能流密度分布进行测量。结果表明:不同太阳入射角θ所对应的吸热管壁面能流密度分布及峰值大小均不同,随系统跟踪偏差的增大,壁面能流密度分布趋势呈现错位形态分布;根据测试得到集热管能流分布的灰度和彩虹图,分析集热系统焦面能流分布规律及各项偏差因素对能流密度测试的影响,以及该能流密度分布测量系统主要测量不确定度,得到该系统相对标准不确定度为5.39%。(本文来源于《应用科技》期刊2018年06期)

姚立嵘[7](2018)在《槽式聚光集热系统的研究》一文中研究指出为了充分利用太阳光,发明一种槽式太阳能连接装置。它是一种多单元设置,利用聚光镜单元越多阳光边缘损失就越少,太阳能光的利用率就越大。槽式太阳能连接装置主要包括:聚光镜单元、真空集热管、真空集热管支架、整体支架。其中上聚光镜和下聚光镜通过聚光镜单元连接机构连接形成一个整体抛物面体。聚光镜单元连接机构同时通过真空集热管支架与真空集热管连接,使真空集热管水平轴连接固定在抛物面体的焦轴线上,聚光镜单元连接机构与整体支架连接,使聚光镜单元、真空集热管、真空集热管支架在地面基础上形成固定,具有连接可靠、不变形、容易维修等特点。(本文来源于《仪器仪表用户》期刊2018年07期)

常征[8](2018)在《非均匀能流分布下高寒地区槽式聚光集热器特性研究》一文中研究指出高寒地区纬度高、环境温度低、降雨量小和风沙大,导致抛物槽聚光镜面积尘和集热器末端损失严重,从而影响集热器聚光集热特性。本文基于高寒地区气候特点,以镜面积尘和集热器末端损失为切入点,对集热器聚光集热特性进行理论计算和模拟分析;搭建集热器焦面能流密度分布测量装置,并进行相关实验研究。主要研究工作包括以下几个方面:(1)基于抛物槽几何结构特性,应用降维计算方法,模拟分析了太阳入射角、吸收器轴线沿X、Y轴偏差距离及系统跟踪偏差对吸热管壁面能流密度分布的影响。结果表明,不同所对应的吸热管壁面能流密度分布及其峰值大小均不同;壁面能流密度峰值随吸收器轴线沿X轴偏差的增大而增大;随吸收器轴线沿Y轴正/负向偏差的增大,吸热管壁面能流密度分布不同;随系统跟踪偏差的增大,截断因子逐渐降低,当系统跟踪偏差大于10 mrad时,壁面能流密度分布趋势呈现错位形态分布。(2)研究分析了镜面积尘对集热器聚光集热特性的影响。根据灰尘颗粒重迭模型,结合抛物槽聚光镜的几何结构,推导出考虑倾斜角的入射角模型。在此基础上,实验测得镜面相对反射率随倾斜角的变化值,并拟合出指示函数,得到反射率的降低值随倾斜角的变化规律。通过在聚光镜不同位置布置实验测点,研究由积尘引起镜面反射率的降低值随不同光线波长的变化规律。结果表明,叁种不同位置测点镜面相对反射率降低值均随波长的增大呈先升高后降低。基于考虑倾斜角的入射角模型,建立镜面积尘的仿真模型,模拟镜面洁净、镜面半侧积尘、镜面全侧积尘和积尘厚度等不同积尘工况对集热器聚光效率的影响,当镜面洁净时,集热器聚光效率为75.91%;当镜面全侧积尘时,集热器聚光效率为27.59%。(3)研究分析了东西轴向放置槽式太阳能集热器末端损失效应的影响因素,并寻找其补偿方法,通过理论分析与实验研究,结果表明:集热器末端损失率随集热器长度L的增大而减小,从上午至下午时间段内,集热器末端损失率随时间呈先减小后增大的趋势,并在当地正午时刻12:30达到最小值,此时模拟得到吸热管管周方向能流密度峰值为48.67kW/m~2;同时,采用红外热成像仪,测得吸热管在末端损失发生位置处,沿吸热管长及管周方向温度降低的最大差值分别为11.3℃和9.4℃。在此基础上,本文依据集热器末端损失率与L的变化规律,提出了加长吸热管法、末端设置平面反射镜法、倾斜法叁种补偿方法,并分析各种补偿方法的效果。(4)本文针对镜面洁净工况和自然积尘25天两种工况,利用CCD相机和朗伯靶的非直接测量能流密度法,实验测试自然积尘对吸热管壁面能流密度分布的影响,并考虑各项偏差因素,对该测量系统不确定度进行分析。结果表明,在实际测试条件下,洁净工况太阳直射辐照度较后者工况下低50W/m~2左右时,测试得到能流密度峰值较自然积尘25天工况下高15kW/m~2左右,可知,自然积尘降低了吸热管壁面能流密度,同时,得到系统相对标准不确定度约为5.39%。(本文来源于《内蒙古工业大学》期刊2018-06-01)

鲁红光[9](2018)在《用于槽式聚光集热器的真空集热管的热损失分析》一文中研究指出在分析了国内外真空集热管发展现状和最新动态的基础上,对槽式聚光集热器真空集热管建立了热损失模型,运用理论公式分析方法对热损失产生的原因进行了深入分析,并通过实验验证了热损失经验公式,得出结论:影响热损失的主要因素在于工质与环境的温差,以及真空集热管的真空度。(本文来源于《太阳能》期刊2018年05期)

杨振南,蒋恩松,伍绍文[10](2018)在《遮光法槽式聚光系统追光传感模块设计》一文中研究指出使用几何光学分析法对槽式聚光系统的太阳入射光与聚光器法线夹角最大允许值进了讨论,并给出了最大值的计算公式;讨论了遮光法追光传感模块的工作原理,推导出了遮光板高度的计算公式;通过电路设计把光敏电阻阻值转换成电压信号,经过AD转换后,使用单片机进行数据处理;讨论了的东西光敏电阻转换后的ADC值与判决阈值ADC_th对比产生的4种不同结果与太阳位置的判断方法,并编写单片机程序实现了该算法;经测试表明,制作的追光模块能够控制槽式聚光系统正确追光。(本文来源于《计算机测量与控制》期刊2018年05期)

槽式聚光论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

随着能源生产和消费模式的结构转型,传统化石燃料能源逐步被太阳能、风能等清洁能源所替代。在此时代背景下,聚光式太阳能热发电(Concentrating Solar Power,简称CSP)作为一种新兴可再生能源利用技术,为人类合理利用清洁能源提供了新的思路,具有重要的开发价值。针对不同的气象条件,采取不同的光热发电技术路线可有效解决能源与环境的突出矛盾。对于气象资源不理想地区,采取槽式太阳能热发电技术进行中低温热能回收具有广阔的应用背景与独特的技术优势,可有效将能流密度较低、分散性较强的太阳能实现能量形式的科学转换。众所周知,槽式聚光太阳能热发电系统主要由抛物面槽式聚光集热装置、储热装置以及热功转换装置叁部分有机耦合组成。然而,中低温参数下的光热发电存在效率较低、成本较高、投资回收期较长等一系列问题亟待解决。本文便以全系统为研究对象,从整体到局部各环节对其中存在的关键性技术问题开展一系列深入研究,采取的方法涵盖了理论计算、模拟仿真和实验研究。首先,根据光学定律、热力学第一与第二定律等理论,对槽式聚光器、太阳能真空集热管、储热罐和后端有无回热装置的热功转换系统依次建立数学模型,在Ebsilon仿真平台中进行了四个典型节气“春分、夏至、秋分、冬至”的逐时仿真,确立了带有回热装置的中低温槽式太阳能热发电系统的总体技术方案。其次,对前端槽式聚光集热系统中的核心设备-聚光器与真空集热管进行了结构优化,提出了顶部带有菲涅尔透镜的新型槽式聚光器与内插螺旋叁叶片转子结构的新型太阳能真空集热管两个新概念。利用SolTrace软件,模拟了新型聚光器的光学传播路径及其对真空集热管圆周方向上热流密度分布的影响;利用CFD软件,结合叁大控制方程,对转子管与光管两类集热管进行了内部流场传热流动的数值模拟,对速度场、压力场、温度场和场协同耦合能力进行了对比分析,并给出了传热性能综合评价指标最终结果。再次,开展了热功转换系统的动力特性规律研究,提出了采取低沸点有机干工质作为循环介质的新方案。采用Matlab编程计算,研究了中低温太阳能热源驱动的R245fa单工质和8种非共沸混合干工质的亚临界与超临界循环不同工况下的变化规律,并采用层次分析法得到了综合指标评价值与优化后的系统运行参数。最后,在前期理论分析的前提下,完成了槽式聚光集热回路的搭建和实验工作。对比分析了传统槽与新型槽的集热量、集热器进出口导热油温差、瞬时效率等多项指标的分布规律,以及光管、转子管不同类型集热管的热损失性能,验证了新型聚光集热设备设计的合理性及有效性。最终,本文从理论与实验两个角度,对中低温槽式太阳能热发电系统中存在的核心问题进行了深入剖析,全方位地为新型中低温槽式太阳能热发电系统设计、运行及工程化推广提供一定的借鉴意义。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

槽式聚光论文参考文献

[1].闫素英,吴泽,王峰,常征,吴玉庭.积尘对槽式聚光系统镜面反射率及能流分布的影响研究[J].太阳能学报.2019

[2].耿直.新型中低温槽式聚光太阳能热发电系统关键技术研究[D].华北电力大学(北京).2019

[3].李振全,惠善康,徐亮,余田.槽式聚光型纳米流体集热器性能评估[J].建筑节能.2019

[4].别玉.槽式聚光太阳能系统传热特性及其相变储热性能优化研究[D].云南师范大学.2018

[5].雷德胜,杨谋存,朱跃钊.微型抛物面槽式聚光集热器光学性能研究[J].南京工业大学学报(自然科学版).2018

[6].耿广旭,闫素英,王峰,刘海波,韩晓飞.槽式聚光太阳能集热系统焦面能流密度分布研究[J].应用科技.2018

[7].姚立嵘.槽式聚光集热系统的研究[J].仪器仪表用户.2018

[8].常征.非均匀能流分布下高寒地区槽式聚光集热器特性研究[D].内蒙古工业大学.2018

[9].鲁红光.用于槽式聚光集热器的真空集热管的热损失分析[J].太阳能.2018

[10].杨振南,蒋恩松,伍绍文.遮光法槽式聚光系统追光传感模块设计[J].计算机测量与控制.2018

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