發(fā)布時(shí)間：2020-12-04 19:39

　　面對(duì)日益增長(zhǎng)的綠色能源的需求,迫切需要開(kāi)發(fā)能夠提供中低品位熱能的高效太陽(yáng)能集熱器。復(fù)合拋物面集熱器（CPC）在80～250℃區(qū)間具有很好的集熱特性,但是由于研究投入不足,缺乏成熟技術(shù)。本文針對(duì)CPC的關(guān)鍵技術(shù),重點(diǎn)研究了接收半角、集熱管布置、和優(yōu)化集熱溫度等方面的問(wèn)題,研究工作主要包括下列4個(gè)方面：（1）CPC設(shè)計(jì)：建立了太陽(yáng)能輻射計(jì)算模型,計(jì)算得出南京地區(qū)四個(gè)典型日的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度。選取了接收半角為10°,20°,30°的三組圓管形CPC,吸收體采用了具有真空隔熱的集熱管,對(duì)四種真空集熱管（單管R、單管2R、雙管水平和雙曲面）布置方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)。（2）集熱器光學(xué)模擬：采用基于MCRT法的TRACEPRO軟件,對(duì)CPC太陽(yáng)能集熱器進(jìn)行光學(xué)建模；對(duì)不同半角、不同集熱管布置的方案進(jìn)行模擬；分析研究CPC吸收太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度、總光學(xué)效率、吸收體表面的能流密度。（3）集熱效率模擬分析：建立CPC一維穩(wěn)態(tài)傳熱模型、瞬時(shí)集熱效率模型。以乙二醇為集熱工質(zhì),應(yīng)用FLUENT軟件,模擬分析了不同半角、不同進(jìn)口溫度、不同質(zhì)量流量、不同環(huán)境溫度、不同風(fēng)速情況下的集熱效率。（4）經(jīng)濟(jì)性分析：應(yīng)用F-圖法的熱性能分... 

【文章來(lái)源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１中國(guó)太陽(yáng)能資源分布圖ｗ??太陽(yáng)能雖然具有資源分布廣泛、總量巨大、清潔，不會(huì)產(chǎn)生環(huán)境問(wèn)題等特點(diǎn)，同時(shí)??也存在一定的局限性，單位面積能量密度低，資源存在間歇性，受晝夜、天氣、季節(jié)等??因素影響巨大

３％?４％??圖１－２能源需求構(gòu)成圖ＰＩ?圖１－３熱能溫度分布圖Ｗ??如圖１－２，?１－３所示，根據(jù)能量需求的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，可ｔＵ看出熱能需求占能源總消耗的??７０％。在熱能需求中根據(jù)溫度分布的不同，各自占的份額也不同，其中中低溫度區(qū)間??１００￣２５０°Ｃ，占熱能消耗的２０％，約占能量總需求的１４％，因此對(duì)中低溫?zé)嵩吹男枨罅??非常大Ｐ１。??表１．２太陽(yáng)能集熱器的類(lèi)型Ｗ??安裝方式?集熱器類(lèi)型?聚焦方式?聚光比集熱溫度??平板型集熱器（ＦＰＣ）?面聚焦?１?３０￣８０??ｇｊｇ?真空管型集熱器巧ＴＣ）?面聚焦?１?５０￣２００??１?？５?６０？２４０??復(fù)合拋物面聚光器（ＣＰＣ）?線(xiàn)聚焦?：Ｚ??ｏＵ?？ｊＵＵ??ＭＭ＇Ｓ？?菲涅爾透鏡集熱器（ＦＬＣ）?線(xiàn)聚焦?１０￣４０?６０－２５０??槽式太陽(yáng)能集熱器（ＰＴＣ）?線(xiàn)聚焦?１５￣４５?６０？３００??＿?＾?碟式太陽(yáng)能集熱器（ＰＤＲ）?點(diǎn)聚焦?１００－１０００?１００－５００??了?塔式太陽(yáng)能集熱器（ＨＦＣ）?點(diǎn)聚焦?１００￣１５００?１５０－２０００??表１．２Ｗ給出了目前常用的太陽(yáng)能集熱器類(lèi)型，及其安裝方式、聚焦方式、聚光比范??圍和集熱溫度的范圍。對(duì)于集熱溫度為８０￣２５（ＴＣ的太陽(yáng)能集熱器主要有復(fù)合拋物面集熱??器化ＰＣ），菲涅爾透鏡集熱器（ＦＬＣ），槽式太陽(yáng)能集熱器（ＰＴＣ），對(duì)于ＦＬＣ和ＰＴＣ兩??種太陽(yáng)能集熱器需要進(jìn)行單軸跟蹤。但是對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行跟蹤，技術(shù)復(fù)雜，跟蹤精度要求高，??而ＣＰＣ集熱器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且不需要跟蹤

?．＜！〇〇？〇??３％?４％??圖１－２能源需求構(gòu)成圖ＰＩ?圖１－３熱能溫度分布圖Ｗ??如圖１－２，?１－３所示，根據(jù)能量需求的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，可ｔＵ看出熱能需求占能源總消耗的??７０％。在熱能需求中根據(jù)溫度分布的不同，各自占的份額也不同，其中中低溫度區(qū)間??１００￣２５０°Ｃ，占熱能消耗的２０％，約占能量總需求的１４％，因此對(duì)中低溫?zé)嵩吹男枨罅??非常大Ｐ１。??表１．２太陽(yáng)能集熱器的類(lèi)型Ｗ??安裝方式?集熱器類(lèi)型?聚焦方式?聚光比集熱溫度??平板型集熱器（ＦＰＣ）?面聚焦?１?３０￣８０??ｇｊｇ?真空管型集熱器巧ＴＣ）?面聚焦?１?５０￣２００??１?？５?６０？２４０??復(fù)合拋物面聚光器（ＣＰＣ）?線(xiàn)聚焦?：Ｚ??ｏＵ?？ｊＵＵ??ＭＭ＇Ｓ？?菲涅爾透鏡集熱器（ＦＬＣ）?線(xiàn)聚焦?１０￣４０?６０－２５０??槽式太陽(yáng)能集熱器（ＰＴＣ）?線(xiàn)聚焦?１５￣４５?６０？３００??＿?＾?碟式太陽(yáng)能集熱器（ＰＤＲ）?點(diǎn)聚焦?１００－１０００?１００－５００??了?塔式太陽(yáng)能集熱器（ＨＦＣ）?點(diǎn)聚焦?１００￣１５００?１５０－２０００??表１．２Ｗ給出了目前常用的太陽(yáng)能集熱器類(lèi)型，及其安裝方式、聚焦方式、聚光比范??圍和集熱溫度的范圍。對(duì)于集熱溫度為８０￣２５（ＴＣ的太陽(yáng)能集熱器主要有復(fù)合拋物面集熱??器化ＰＣ），菲涅爾透鏡集熱器（ＦＬＣ），槽式太陽(yáng)能集熱器（ＰＴＣ），對(duì)于ＦＬＣ和ＰＴＣ兩??種太陽(yáng)能集熱器需要進(jìn)行單軸跟蹤。但是對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行跟蹤，技術(shù)復(fù)雜，跟蹤精度要求高，??而ＣＰＣ集熱器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且不需要跟蹤

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]太陽(yáng)能集中供熱水系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性分析[J]. 徐俊芳,李越銘,王皆騰,趙耀華.  建筑技術(shù). 2015(11)
[2]不同方位角上太陽(yáng)能集熱器最佳傾角的確定[J]. 鐘林志,孫志新,許巧玲,嚴(yán)哲欽.  福州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(01)
[3]低溫?zé)嵩刺��?yáng)能吸收式空調(diào)采暖工程案例[J].   建設(shè)科技. 2014(18)
[4]基于TracePro新型復(fù)合拋物面集熱器的光學(xué)性能研究[J]. 李開(kāi)創(chuàng),余雷,鄭立軍,趙明德.  太陽(yáng)能. 2014(07)
[5]中溫太陽(yáng)能集熱技術(shù)應(yīng)用分析[J]. 王敏,何濤,路賓.  建筑科學(xué). 2013(02)
[6]乙二醇裝置腐蝕與防護(hù)[J]. 趙敏,康強(qiáng)利.  石油化工設(shè)備技術(shù). 2012(05)
[7]太陽(yáng)能系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性分析及評(píng)估新方法研究[J]. 代建國(guó),楊建榮,陳戈.  綠色建筑. 2010(06)
[8]太陽(yáng)能熱水工程案例分析[J]. 王凌志.  大眾科技. 2010(08)
[9]乙二醇裝置多效蒸發(fā)器的腐蝕與選材[J]. 胡久韶,王東,王麗銀,程四祥,周斌.  石油化工設(shè)備技術(shù). 2010(03)
[10]傾斜面上直射輻射計(jì)算方法的探討[J]. 程艷斌,何官興,唐潤(rùn)生.  云南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(02)

博士論文
[1]非跟蹤型太陽(yáng)能聚光器的優(yōu)化分析和實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李桂強(qiáng).中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013

碩士論文
[1]三種低倍聚光比CPC的對(duì)比研究[D]. 楊明.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[2]基于全玻璃真空管和CPC集熱器的設(shè)計(jì)及性能研究[D]. 王進(jìn)福.云南師范大學(xué) 2014
[3]新型CPC真空管式太陽(yáng)能集熱器的模擬研究[D]. 高宏宇.昆明理工大學(xué) 2012
[4]蛇形復(fù)合拋物面太陽(yáng)能集熱器的性能研究[D]. 張曉偉.天津大學(xué) 2012
[5]CPC熱管式真空管集熱器傳熱模型的分析[D]. 石玲.浙江大學(xué) 2007
[6]復(fù)合拋物面型集熱器性能研究[D]. 張曉東.西北工業(yè)大學(xué) 2006



本文編號(hào)：2898140