关于抛物槽集热器的光学与热学的性能研究

发布时间：2020-03-29 18:48

【摘要】：能源的相对短缺、能源在开发与利用过程中的低效率及所造成的环境污染正成为我 国经济与社会可持续发展的重要制约因素。目前就全国而言,急需发展低成本的、使用 方便的可再生能源利用技术,以适应不同地区的需要。我国地域辽阔,是太阳能资源丰 富的国家。应该大力推行太阳能在日常生活中的使用,以便节约电力满足正常的生产、 生活需求。 抛物槽集热器是利用光学聚焦原理,将分散的太阳光会聚起来,对高温介质进行加 热,从而获得较高温度的蒸汽和热水的太阳能集热装置。主要应用于发电、制冷空调、 采暖、纺织、造纸、印染、海水淡化等生产和生活领域,用途广泛。目前在一些发达国 家已得到较好的应用,并且获得了较好的效果。由于在发达国家应用的抛物槽集热器需 要高成本、高技术,使得该项技术很少被我国所研究。另外,抛物槽集热器是利用太阳 能的设备,受季节、气候的影响很大,因此,国外的研究仅能作为参考,要想把抛物槽 集热器具体的应用到我国,就应该结合我国的国情,研究出一套既经济又实用的设备, 在应用之前,也必须在拟应用地区先做实验研究,获得具体的数据。 本研究从理论和实验两方面对抛物槽集热器进行了较详细的论述,理论方面包括对 集热器的构造与选材、光学原理、热学原理、技术经济、发电系统应用的论述;实验方 面,包括对集热器的集热温度、接收管不同构造对集热效果的影响、吸收涂层的作用及 能量效率的影响因素进行了研究。研究发现,本实验采用的具有玻璃套管和吸收涂层的 集热器的得热量为137. 69W,获得的(火用)为12. 72W,能量效率为21. 09%,(火用)效率为 1. 95%。在吸收管外加玻璃套管或加吸收涂层都对减少接收器热损失,提高装置的能量 效率与(火用)效率有明显的效果,玻璃套管和吸收涂层的成本效益都很好。光学效率是影响 能量效率的主要因素。若能在经济实用的基础上显著提高反射器的反射率、反射器表面 的光滑程度以及确保抛物形状的制造工艺,将会大大地提高光学效率,从而提高能量效 率。
【图文】：

大连理工大学硕士学位论文3.1构造及选材抛物槽太阳能集热器一般由太阳位置传感器、机械跟踪机构、抛物槽反射器、同轴太阳光接收器及输配管路组成(参见图3.1、图3.2)〔181。自然阳光经过反射器聚焦到接收器上，被接收器的吸收器表面所吸收，传给在吸收器内部流动的集热介质，变成所需要的有用能。由于地球上的任一点绕太阳的位置是随时在变化的，所以集热器必须装设跟踪系统，根据太阳的方位，随时调整反射器的位置，，以保证反射器的开口面与入射太阳辐射总是相互垂直[26]。

图14接收器结构图F哈浮.4The劝Urd侧邝ofhten比男加er的集热器的镜面面积与太阳的聚焦映像面积之比是不变的。可光学上不会完美无缺，太阳的映像也不完全圆，完全均匀。映分温度高得多。通常接收器的面积要大得足以把绝大多数的聚收器的材料是一种良好的金属导体。这样，尽管映像发生畸变，。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TK513.5

【引证文献】

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本文编号：2606372