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槽式太阳集热器驱动的太阳能空调系统性能研究及优化分析

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太阳能学报 2017年第4期38卷 1071-1080页

作者：庄滨玮李明许成木王云峰罗熙冯志康云南师范大学太阳能研究所昆明650092 云南省富宁县谷拉中心学校富宁663403

对一个采用抛物槽式太阳集热器(PTC)驱动的单效溴化锂吸收式制冷系统的制冷和供暖性能进行实验研究。实验结果显示,在考虑管路热损和储热水箱的热损后,夏季系统集热效率在0.24~0.35之间,系统集热功率为9.6~16.6 kW;冬季系统集热效率(采... 详细信息

对一个采用抛物槽式太阳集热器(PTC)驱动的单效溴化锂吸收式制冷系统的制冷和供暖性能进行实验研究。实验结果显示,在考虑管路热损和储热水箱的热损后,夏季系统集热效率在0.24~0.35之间,系统集热功率为9.6~16.6 kW;冬季系统集热效率(采暖效率η_h)在0.42~0.55之间,系统集热功率为10.0~17.1 kW。制冷模式下机组在65~70℃的热水下加热,其制冷系数在0.40~0.60之间,日平均制冷系数为0.45,系统的平均制冷性能系数(COP_(s,av))为0.25;针对该制冷系统存在的一些问题和不足,对其结构设计进行优化分析,为高效太阳能溴化锂吸收式制冷系统的设计提供参考。

关键词：槽式太阳集热器溴化锂机组制冷性能优化分析

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槽式太阳集热器分析

太阳能学报 2014年第6期35卷 1022-1028页

作者：侯宏娟於震跃杨勇平周传文宋记锋华北电力大学能源的安全与清洁利用北京市重点实验室北京102206 浙江省电力设计院杭州310012

以槽式太阳集热器为研究对象,通过对其光热转换传递过程进行能量分析,从热力学第二定律的角度建立槽式集热器的能量传递模型,并对其计算结果进行实验验证,结果表明二者吻合较好。在此基础上,分析典型工况下槽式集热器在光热转换传递过程... 详细信息

以槽式太阳集热器为研究对象,通过对其光热转换传递过程进行能量分析,从热力学第二定律的角度建立槽式集热器的能量传递模型,并对其计算结果进行实验验证,结果表明二者吻合较好。在此基础上,分析典型工况下槽式集热器在光热转换传递过程中,损发生的机理、部位、大小及其分布特点。此外,还对各主要输入参数对集热器效率的影响规律进行分析,结果表明集热器的损主要发生在聚光和吸热体的吸热过程。结论将为槽式集热器性能的进一步改进提供依据。

关键词：槽式太阳集热器 [火用]效率 [火用]损分布

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槽式太阳集热器传热与流动性能研究

太阳能学报 2014年第5期35卷 768-772页

作者：侯宏娟周传文杨勇平华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206 湖南省电力勘测设计院长沙410007

以槽式太阳集热器为研究对象,建立集热器的传热流动数学模型,通过Fluent模拟,研究其传热、流动性能,并对模拟结果进行实验对比验证,对比结果表明二者吻合较好。在此基础上,分析太阳直射辐射(DNI)、集热器入口流体温度及流速对集热器集... 详细信息

以槽式太阳集热器为研究对象,建立集热器的传热流动数学模型,通过Fluent模拟,研究其传热、流动性能,并对模拟结果进行实验对比验证,对比结果表明二者吻合较好。在此基础上,分析太阳直射辐射(DNI)、集热器入口流体温度及流速对集热器集热效率、流体温升及压损的影响规律,并对流经集热器传热流体的流速进行优化,从而为槽式太阳集热器的优化设计及运行提供参考依据。

关键词：槽式太阳集热器数值模拟压损集热效率

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抛物面槽式太阳集热器的性能研究

太阳能学报 2016年第3期37卷 794-800页

作者：吴晋兰由世俊张欢杨建孙鹏天津大学环境科学与工程学院天津300072

建立槽式太阳集热器对太阳辐射的吸收模型和换热模型,应用Matlab编制模拟计算程序,并通过现场测试验证所建模型的准确性。在此基础上模拟研究太阳辐射强度、室外气温及风速、导热油流速、导热油进口温度等参数对集热器性能的影响。结果... 详细信息

建立槽式太阳集热器对太阳辐射的吸收模型和换热模型,应用Matlab编制模拟计算程序,并通过现场测试验证所建模型的准确性。在此基础上模拟研究太阳辐射强度、室外气温及风速、导热油流速、导热油进口温度等参数对集热器性能的影响。结果表明:槽式太阳集热器集热效率随导热油流速和太阳辐射强度的增大而增加;随导热油进口温度的升高而降低;受室外气温及室外风速的影响较小。研究结果可为该集热器的优化设计提供参考依据。

关键词：槽式太阳集热器集热效率性能传热模型

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槽式太阳集热器热性能研究

槽式太阳集热器热性能研究

作者：周传文华北电力大学

学位级别：硕士

槽式太阳能热发电技术是目前太阳能热发电技术中研究的热点之一,而集热器作为太阳能热发电系统中光热转换的关键部件,其性能的优劣将直接关系到整个发电系统性能的好坏。本文对槽式太阳集热器的聚光特性、传热流动及热-应力等热力性能... 详细信息

槽式太阳能热发电技术是目前太阳能热发电技术中研究的热点之一,而集热器作为太阳能热发电系统中光热转换的关键部件,其性能的优劣将直接关系到整个发电系统性能的好坏。本文对槽式太阳集热器的聚光特性、传热流动及热-应力等热力性能进行了相关研究,主要的研究成果概述如下： (1)建立了槽式太阳能集热系统的聚光模型,采用基于蒙特卡洛光线追踪(MCRT)法的SolTrace软件对槽式太阳集热器的聚光特性进行研究,并通过模型对比验证,证实了模型的有效性。在此基础上,分析了集热器几何聚光比及边缘角对槽式太阳集热器聚光特性的影响规律;(2)建立了槽式太阳集热器的传热流动数学模型,结合前文中所得到的吸热管表面圆周方向热流密度的分布特性,以此为边界条件,使用FLUENT软件进行模拟,分析了DNI、集热器入口流体温度及流速对集热器集热效率、流经集热器的流体温升、压损及吸热管表面圆周方向温度分布特性等集热器热力性能的影响规律,并在此基础上引入集热器折合效率的概念,以此对流经集热器的传热流体流速进行优化;(3)建立了槽式太阳集热器吸热管的热-应力分析模型,结合LS-2集热器吸热管圆周方向的热流密度分布特性,通过ANSYS软件,使用间接法对吸热管的温度场、等效应力场及应变场的稳态与瞬态分布进行了模拟分析,确定了吸热管容易发生热变形或热疲劳的位置。并分析了太阳直射辐射出现阶跃变化时的吸热管管壁温度、热应力及应变的响应规律。研究结果将为槽式太阳集热器的优化设计及安全运行提供理论参考。

关键词：槽式太阳集热器数值模拟聚光特性集热效率热应力

再循环式光．煤互补复合发电系统的热经济状态方程

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太阳能学报 2015年第1期36卷 209-215页

作者：安连锁冯蕾陈海平 Eric Hu 张志勇华北电力大学能源动力与机械工程学院国家火力发电工程技术研究中心北京102206 阿德莱德大学机械工程学院阿德莱德5005 河北农业大学教学试验场保定071000

基于火电机组热力系统的结构特性及其热力特性,运用系统工程观点,提出一种新型再循环式太阳能集热系统与火电机组热力系统的集成方式,建立该再循环式光-煤互补复合发电系统的热经济性状态方程。该方程的结构与复合发电系统的结构一一对... 详细信息

基于火电机组热力系统的结构特性及其热力特性,运用系统工程观点,提出一种新型再循环式太阳能集热系统与火电机组热力系统的集成方式,建立该再循环式光-煤互补复合发电系统的热经济性状态方程。该方程的结构与复合发电系统的结构一一对应,能从整体上反映出太阳能以及机组辅助汽水进出系统对机组运行热经济性产生的影响及其规律。以300 MW火电机组为例,分析再循环式光-煤互补复合发电系统中太阳能集热系统出口蒸汽替代热力系统各级抽汽的热经济性,结果表明替代蒸汽的运行参数越高,复合发电系统的热经济性越好。

关键词：再循环式槽式太阳集热器光-煤互补复合发电系统热经济性状态方程

基于槽式太阳能辅助燃煤发电系统的蓄热系统设计

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太阳能学报 2017年第12期38卷 3216-3221页

作者：权学森王培红赵刚赵明李孟阳梁俊宇东南大学江苏省太阳能技术重点实验室南京210096 云南电网有限责任公司电力科学研究院昆明650000

针对载热流体直接蓄热型蓄热系统,建立蓄热系统动态模型与燃煤机组模型,并在此基础上分析系统在充热和放热模式下的导热油流量变化规律与蓄热罐中的导热油体积变化规律。以南京地区辐射条件加热600 MW亚临界火电机组给水为例,计算结果... 详细信息

针对载热流体直接蓄热型蓄热系统,建立蓄热系统动态模型与燃煤机组模型,并在此基础上分析系统在充热和放热模式下的导热油流量变化规律与蓄热罐中的导热油体积变化规律。以南京地区辐射条件加热600 MW亚临界火电机组给水为例,计算结果表明该模型具有借鉴意义。

关键词：太阳能槽式太阳集热器辅助燃煤发电系统蓄热系统

槽式太阳能集热与相变蓄热耦合模型(Ⅰ):模型验证及性能分析

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太阳能学报 2014年第10期35卷 2036-2042页

作者：唐宗斌陶于兵蔺晨辉何雅玲西安交通大学能源与动力工程学院热流科学与工程教育部重点实验室西安710049

建立槽式太阳能集热与相变蓄热耦合模型,开发数值模拟程序。研究一日中太阳辐射强度非稳态变化引起的集热器出口工质温度波动对相变蓄热单元蓄热性能的影响规律;并进一步对比分析单一相变材料和2级组合相变材料对蓄热性能的影响。结果表... 详细信息

建立槽式太阳能集热与相变蓄热耦合模型,开发数值模拟程序。研究一日中太阳辐射强度非稳态变化引起的集热器出口工质温度波动对相变蓄热单元蓄热性能的影响规律;并进一步对比分析单一相变材料和2级组合相变材料对蓄热性能的影响。结果表明,蓄热速率随时间呈现先减小、再增大、然后再次降低的变化规律,总蓄热量存在一个最大值。单一相变材料在14∶18时完全熔化,总蓄热量在16∶00时达到最大值;组合相变材料在13∶45时完全熔化,总蓄热量在15∶14时达到最大值。采用组合相变材料可以提高蓄热速率。

关键词：槽式太阳集热器相变蓄热耦合特性非稳态特性

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槽式太阳集热管热应力分析

工程热物理学报 2015年第2期36卷 249-253页

作者：吴俊杰侯宏娟杨勇平华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206

本文以典型槽式太阳集热器为研究对象,建立了集热管三维结构模型,通过有限元的方法对其进行热结构耦合分析,得到了不同工况下集热管管壁温度场、应力场的分布规律。结果表明,集热管在波纹管段与直管段的过渡区域,管壁温度和温度梯度最大... 详细信息

本文以典型槽式太阳集热器为研究对象,建立了集热管三维结构模型,通过有限元的方法对其进行热结构耦合分析,得到了不同工况下集热管管壁温度场、应力场的分布规律。结果表明,集热管在波纹管段与直管段的过渡区域,管壁温度和温度梯度最大,且集热管最大热应变和最大等效应力位于过渡区域。在此基础上,分析了不同工况下集热管的最大等效应力.当集热管内壁对流换热系数由200 W·m^(-2)·℃^(-1)减小到50 W·m^(-2)·℃^(-1)时,其管壁最大等效应力会迅速增大。此结论将为集热管的安全运行提供参考依据。

关键词：槽式太阳集热器热应力数值模拟热-结构耦合分析