一種槽式太陽能聚光集熱器的熱性能實驗研究.pdf

1、太陽能熱發(fā)電技術(shù)是將太陽輻射能轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電技術(shù)，是太陽能熱利用的重要發(fā)展方向。目前，槽式太陽能熱發(fā)電電站幾乎占據(jù)了太陽能熱發(fā)電電站裝機容量的90％，而槽式太陽能聚光集熱器成本占電站初期總投資的40％以上，因此提高槽式太陽能聚光集熱器的性能是提高槽式太陽能熱發(fā)電站的發(fā)電效率、降低發(fā)電成本的關(guān)鍵所在。對由東南大學自主研發(fā)的新型槽式太陽能集熱器的熱性能進行了一系列的實驗研究。主要研究內(nèi)容和結(jié)論概括如下:
　　(1)對組成槽式太陽能集

2、熱器的主要部件的結(jié)構(gòu)組成和特點進行了詳細的介紹，內(nèi)容包括真空集熱管、拋物面聚光反射鏡、跟蹤機構(gòu)、支架以及其他輔助裝置。同時對槽式太陽能集熱器的主要特征參數(shù)進行了分析，主要包括聚光比、接收角、攔截因子、光學效率等。
　　(2)采用準穩(wěn)態(tài)平衡法，根據(jù)室外回路運行的實際情況在室內(nèi)搭建循環(huán)回路來研究真空集熱管的熱性能。實驗結(jié)果表明:輻射熱損失是主要的集熱管熱損失，占到80％以上，集熱管無效光學長度處保溫層表面的熱損失僅占1.66％～4.0

3、4％;導熱油的入口溫度和流量對集熱管熱損失和周向截面的溫度影響很大，它們隨著導熱油入口溫度的增加而增大，而隨著流量的增加呈先升高后下降的趨勢，截面周向之間的溫度差值最大達到9.6℃。由此指出集熱管在運行過程中在集熱管無效光學長度處包保溫層可有效減少集熱管的熱損失，其工作的環(huán)境會影響集熱管內(nèi)部的熱流密度分布，適當增加金屬吸熱管的壁厚、優(yōu)化集熱管內(nèi)的結(jié)構(gòu)和提高傳熱流體的流量可有效防止集熱管發(fā)生疲勞損壞和彎曲變形，實際情況下選擇傳熱流體流量時

4、，應綜合考慮流量增加所帶來的熱損失的變化和經(jīng)濟性。
　　(3)確定了室外新型槽式太陽能集熱器熱性能測試的實驗系統(tǒng)方案。然后對實驗測試系統(tǒng)的主要部件進行了創(chuàng)新和設計，主要包括撓曲柱面聚光反射鏡、保形支架、太陽能集熱器控制系統(tǒng)和保溫水箱，同時對測量系統(tǒng)所使用的設備及測量方法分別展開闡述。
　　(4)對新型槽式太陽能集熱器的熱性能進行實驗研究，主要考察了水的流量、太陽輻射強度對其熱性能的影響。實驗結(jié)果表明:水的流量、太陽輻射強度對