一種槽式太陽(yáng)能聚光集熱器的熱性能實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)是將太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電技術(shù)，是太陽(yáng)能熱利用的重要發(fā)展方向。目前，槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電電站幾乎占據(jù)了太陽(yáng)能熱發(fā)電電站裝機(jī)容量的90％，而槽式太陽(yáng)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(yáng)能聚光集熱器的性能是提高槽式太陽(yáng)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(duì)由東南大學(xué)自主研發(fā)的新型槽式太陽(yáng)能集熱器的熱性能進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)研究。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論概括如下:
　　(1)對(duì)組成槽式太陽(yáng)能集

2、熱器的主要部件的結(jié)構(gòu)組成和特點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，內(nèi)容包括真空集熱管、拋物面聚光反射鏡、跟蹤機(jī)構(gòu)、支架以及其他輔助裝置。同時(shí)對(duì)槽式太陽(yáng)能集熱器的主要特征參數(shù)進(jìn)行了分析，主要包括聚光比、接收角、攔截因子、光學(xué)效率等。
　　(2)采用準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)平衡法，根據(jù)室外回路運(yùn)行的實(shí)際情況在室內(nèi)搭建循環(huán)回路來(lái)研究真空集熱管的熱性能。實(shí)驗(yàn)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(wú)效光學(xué)長(zhǎng)度處保溫層表面的熱損失僅占1.66％～4.0

3、4％;導(dǎo)熱油的入口溫度和流量對(duì)集熱管熱損失和周向截面的溫度影響很大，它們隨著導(dǎo)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(shì)，截面周向之間的溫度差值最大達(dá)到9.6℃。由此指出集熱管在運(yùn)行過(guò)程中在集熱管無(wú)效光學(xué)長(zhǎng)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(huì)影響集熱管內(nèi)部的熱流密度分布，適當(dāng)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(shí)際情況下選擇傳熱流體流量時(shí)

4、，應(yīng)綜合考慮流量增加所帶來(lái)的熱損失的變化和經(jīng)濟(jì)性。
　　(3)確定了室外新型槽式太陽(yáng)能集熱器熱性能測(cè)試的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)方案。然后對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)的主要部件進(jìn)行了創(chuàng)新和設(shè)計(jì)，主要包括撓曲柱面聚光反射鏡、保形支架、太陽(yáng)能集熱器控制系統(tǒng)和保溫水箱，同時(shí)對(duì)測(cè)量系統(tǒng)所使用的設(shè)備及測(cè)量方法分別展開闡述。
　　(4)對(duì)新型槽式太陽(yáng)能集熱器的熱性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，主要考察了水的流量、太陽(yáng)輻射強(qiáng)度對(duì)其熱性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:水的流量、太陽(yáng)輻射強(qiáng)度對(duì)