基于有機(jī)朗肯循環(huán)的中低溫太陽能熱綜合利用系統(tǒng)的研究.pdf

1、目前中低溫太陽能集熱技術(shù)相對成熟，同時有機(jī)朗肯循環(huán)技術(shù)在中低溫領(lǐng)域具有比水蒸汽朗肯循環(huán)優(yōu)越的熱功轉(zhuǎn)換性能，將這兩種技術(shù)組合而形成基于有機(jī)朗肯循環(huán)的中低溫太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)，具有很大的發(fā)展?jié)摿ΑＭ瑫r太陽能有機(jī)朗肯循環(huán)熱發(fā)電系統(tǒng)的冷凝端可實現(xiàn)熱水及采暖輸出，收集的中溫范圍的太陽能還可以用于制冷，中低溫相變蓄熱技術(shù)也易于實現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定持續(xù)運(yùn)行，這些特點有利于形成基于太陽能的分布式供能系統(tǒng)。本文構(gòu)建了一種基于有機(jī)朗肯循環(huán)的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)，采用理

2、論與實驗研究相結(jié)合的方法對循環(huán)性能及關(guān)鍵因素進(jìn)行了深入的研究，同時本文還構(gòu)建了基于有機(jī)朗肯循環(huán)和溴化鋰吸收式制冷的太陽能多聯(lián)供系統(tǒng)。
　　首先，建立了基于有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的中低溫太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)在不同運(yùn)行模式下的數(shù)學(xué)模型。重點分析了太陽能集熱系統(tǒng)的主要影響因素以及有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)中的關(guān)鍵因素對于循環(huán)性能的影響規(guī)律。獲取了太陽輻射強(qiáng)度、集熱器平均溫度以及環(huán)境工況等對于集熱器及整個系統(tǒng)的性能的影響規(guī)律;詳細(xì)研究了三種運(yùn)行模式下的循環(huán)蒸

3、發(fā)壓力、冷凝壓力及膨脹機(jī)性能等參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響，指出回?zé)嵫h(huán)及熱電聯(lián)供循環(huán)可以有效地改善循環(huán)性能和提高太陽能的利用率，尤其適合用于存在過熱的實際系統(tǒng)中。
　　其次，提出了兩種不同結(jié)構(gòu)的基于有機(jī)朗肯循環(huán)和溴化鋰制冷技術(shù)的太陽能熱電冷多聯(lián)供系統(tǒng)，并進(jìn)行了理論分析，給出了各自的系統(tǒng)性能。
　　再次，建立了基于有機(jī)朗肯循環(huán)的中低溫太陽能熱發(fā)電實驗系統(tǒng)，并在太陽能有機(jī)朗肯循環(huán)實驗系統(tǒng)基礎(chǔ)上建立了太陽能冷熱電多聯(lián)供實驗系統(tǒng)。在典型氣

4、象日下進(jìn)行了集熱器性能實驗，研究了恒定導(dǎo)熱油流量與變導(dǎo)熱油流量下的主要參數(shù)對于集熱器性能的影響。在實際天氣下開展了太陽能驅(qū)動的有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)實驗，分別開展了基本有機(jī)朗肯循環(huán)實驗和回?zé)嵝陀袡C(jī)朗肯循環(huán)實驗，對比研究了循環(huán)的主要內(nèi)部參數(shù)對于循環(huán)性能的影響，對理論分析進(jìn)行驗證。
　　最后，在實驗中發(fā)現(xiàn)負(fù)載對實際系統(tǒng)的功率輸出特性具有直接影響，開展了發(fā)電機(jī)負(fù)載對于循環(huán)功率輸出特性的實驗研究，在基本循環(huán)和回?zé)嵫h(huán)的不同工質(zhì)流量條件下開展了實