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1、本文提出一種新型的菲涅爾二次反射塔式太陽(yáng)能集熱器,對(duì)其集熱機(jī)理進(jìn)行了研究。主要研究?jī)?nèi)容如下:
1.菲涅爾二次反射塔式太陽(yáng)能集熱器集熱器機(jī)理研究。給出菲涅爾定日鏡、二次反射鏡以及腔體吸收器的設(shè)計(jì)方法,并引入蒙特卡羅光線追跡法分析菲涅爾二次反射塔式集熱器的光學(xué)性能,求得吸收面上的光斑能流密度分布,以此作為吸收器數(shù)值計(jì)算時(shí)的熱流邊界條件,研究吸收器集熱性能。
2.菲涅爾二次反射式太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)的光學(xué)特性研究。跟蹤過(guò)程中,旋
2、轉(zhuǎn)角角差最大差值為4.574°,俯仰角角差最大差值為0.0425°,前者是后者100多倍,因此分析過(guò)程中僅考慮旋轉(zhuǎn)角角差對(duì)光學(xué)性能的影響;對(duì)于同一組定日鏡而言,夏季的陰影和遮擋效率比冬季高10%,說(shuō)明太陽(yáng)高度角越高,陰影和遮擋損失越少;定日鏡H1在上海地區(qū)的年均效率為53.5%高于H2的45.6%和H3的37.9%,說(shuō)明南向的定日鏡具有更高的光學(xué)效率。
3.線菲二次反射塔式集熱器熱學(xué)特性研究。當(dāng)采用水作為傳熱工質(zhì)時(shí),最佳流量為
3、0.25L/s;采用導(dǎo)熱油作為傳熱工質(zhì)時(shí),最佳流量為0.35L/s。在相同集熱器進(jìn)口溫度下,采用水作為傳熱工質(zhì),比導(dǎo)熱油具有更好的集熱性能;對(duì)于圓錐形腔體吸收器,輻射損失是主要的熱損來(lái)源,當(dāng)集熱溫度為200℃以上時(shí),輻射損失占總損失80%以上;經(jīng)優(yōu)化分析,圓錐角取100°左右時(shí),本系統(tǒng)總熱損失最?。划?dāng)采用保溫墻取代 CPC聚光器,雖然損失一部分光學(xué)效率,但是輻射背景的改善大大減小了輻射損失。當(dāng)保溫墻相對(duì)高度取n=3,集熱溫度100℃時(shí),
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