1kW碟式太陽能斯特林發(fā)電裝置集熱系統(tǒng)研究.pdf

1、目前，槽式、塔式和碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)已經(jīng)廣泛的應用于商業(yè)發(fā)電。
　　首先對三種發(fā)電系統(tǒng)的技術特點與難題、適用范圍做了比較分析，之后著重介紹了碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)發(fā)展前景。自主研制了一套1kW的β型碟式太陽能斯特林發(fā)電裝置，并對其進行了實驗室環(huán)境下的測試與分析，之后，為其設計了能夠提供相匹配熱功率的碟式太陽能集熱系統(tǒng)（聚光器和改進腔式吸熱器），并著重對改進腔式吸熱器的結構進行了優(yōu)化設計與性能分析。相對于現(xiàn)有的腔體式吸熱器，設計了一

2、種同時安裝有石英玻璃窗和一個二級反射器改進型腔體式吸熱器，目的是提高聚光效率并降低輻射和對流熱損失。建立了碟式聚光系統(tǒng)物理模型與數(shù)學模型，并對碟式集熱系統(tǒng)的光學效率和改進腔式吸熱器的熱力學性能進行了仿真計算。
　　采用蒙特卡洛光線追蹤法，并結合碟式聚光系統(tǒng)的光學特性，對集熱系統(tǒng)的光學仿真計算結果顯示，進入吸熱器腔內的總光輻射能為5003W，該集熱系統(tǒng)的光學效率為70.8％，且改進腔式吸熱器內部的熱流密度分布較為均勻。建立了改進腔式

3、吸熱器以及其它三種類似結構的腔體式吸熱器物理模型，運用熱力學仿真軟件對它們進行了熱力學性能仿真計算，計算結果表明，改進腔式吸熱器的總熱損失相較于結構最為簡單的腔式吸熱器降低了56.8%，并通過與已有的腔體式吸熱器模型進行比較分析，驗證了設計的改進腔式吸熱器具有較好的熱性能。之后對改進腔式吸熱器的熱損失隨其影響因子（吸熱器朝向，內表面溫度與發(fā)射率）的變化情況進行了深入研究。
　　研制的太陽能斯特林發(fā)電裝置以及對集熱系統(tǒng)的研究，對碟式