槽式太阳能集热器热效率分析研究

【摘要】：太阳能热发电系统是采用太阳的热能进行大规模集中式发电的新型发电系统，在全球电力事业中将会发生很大的作用。同时也是我国电力行业实现可持续发展的重要能源基础。太阳能热发电系统与以石油、煤为主的常规能源发电系统相比，它的优势在于：资源量取之不尽、用之不竭，无污染，地球上几乎任何地方都可以被太阳照射。太阳能直接可以开发利用，无需运输，尤其适用于一些能源缺乏的偏远山区。然而，到达地面上的太阳辐射能量密度很低，太阳辐射随昼夜、季节、位置变化很大，无法持续稳定工作等缺点。因此必须利用科技技术才能得到较高的太阳辐射能量密度，供人类使用。目前，太阳能热发电系统主要有三种型式，其中，槽式太阳能热发电系统在技术上是最成熟的一种型式，并且已经实现了商业化。槽式太阳能热发电系统的核心部件是：槽式抛物面集热器。而抛物面集热器的热效率直接影响到整个电厂的效率。因此对于槽式抛物面集热器热效率的研究和开发一直没有停止。 目前，关于槽式抛物面集热器热效率方面的研究还处于初级阶段，本文在总结已有研究成果的基础上，对该方面的问题进行了一系列有益的探索和研究。 【关键词】：太阳能热发电 槽式抛物面集热器 热性能 热效率
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TK513.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-19
• 1.1 背景及意义9-11
• 1.2 太阳能利用的基础知识11-13
• 1.3 槽式抛物面集热器的研究现状13-17
• 1.4 本文的主要研究内容17-19
• 第二章 太阳能知识和太阳能应用传热分析原理19-26
• 2.1 太阳的结构19-20
• 2.2 太阳角20-22
• 2.2.1 日地距离20
• 2.2.2 太阳赤纬20-21
• 2.2.3 太阳方位角和太阳高度角21-22
• 2.3 太阳的辐射22-23
• 2.3.1 太阳常数22
• 2.3.2 大气质量22
• 2.3.3 直射辐射和散射辐射22
• 2.3.4 太阳辐射强度22-23
• 2.4 我国太阳能资源分布概况23
• 2.5 太阳能应用传热分析原理23-25
• 2.5.1 导热24
• 2.5.2 对流换热24
• 2.5.3 辐射换热24-25
• 2.6 本章小结25-26
• 第三章 槽式太阳能集热器光学效率26-29
• 3.1 槽式太阳能集热器的几何光学特性26-27
• 3.2 槽式太阳能集热器光学效率27-28
• 3.3 本章小结28-29
• 第四章 槽式太阳能集热器的热效率分析29-47
• 4.1 聚光集热器的关键技术29-31
• 4.1.1 聚光器29-30
• 4.1.2 吸收器30-31
• 4.1.3 跟踪技术31
• 4.2 槽式抛物面集热器的结构及工作过程31-33
• 4.3 集热器的传热数学模型33-38
• 4.3.1 集热管传热热阻分析33-34
• 4.3.2 集热管热损失分析34-38
• 4.4 以实例计算集热器的热效率38-41
• 4.5 集热器热效率的影响因素分析41-46
• 4.5.1 水质量流量对集热器热效率的影响41
• 4.5.2 聚光面积对集热器热效率的影响41-42
• 4.5.3 流体温度对集热器热效率的影响42-43
• 4.5.4 管长对集热器热效率的影响43-44
• 4.5.5 太阳辐射强度对集热器热效率的影响44
• 4.5.6 环境温度对集热器热效率的影响44-45
• 4.5.7 抛物面镜面反射率对集热器热效率的影响45-46
• 4.6 本章小结46-47
• 第五章 槽式太阳能热管集热器热效率研究47-56
• 5.1 槽式太阳能热管集热器结构47-49
• 5.1.1 聚光器47-48
• 5.1.2 接收器48-49
• 5.2 热效率分析49-53
• 5.2.1 基本方程50
• 5.2.2 热管式真空集热管热损失系数50-51
• 5.2.3 热管中各个传递环节的热阻分析51-53
• 5.3 集热器热效率实例计算53-55
• 5.4 本章小结55-56
• 第六章 结论与展望56-58
• 6.1 结论56
• 6.2 展望56-58
• 参考文献58-61
• 致谢61-62
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果62

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