界面太阳能蒸汽焓变的存储与再利用

发布时间：2021-02-21 05:50

　　近年来,随着人口的增长和水污染的不断加剧,水资源短缺已经成为世界范围内的一个严重问题。界面光热技术,由于其可以通过对太阳能的利用高效地产生蒸汽,而成为了解决这个情况的一种有效的方式,并且引起了科研工作者们们极大的兴趣。然而,在一个典型的蒸汽生成及冷凝过程中,蒸汽中的汽化潜热往往被完全浪费并消散到环境中。因此,蒸汽的蒸发焓能否被再利用于发电等其他目的,成为研究人员非常感兴趣的一个问题。如果能够实现太阳能水电联产的目的,那不仅可以满足洁净水的需求,还可以满足偏远地区的电力需求。在本文中,我们不仅介绍了界面太阳能蒸汽产生技术在热力学上的优点,而且还展示了一个具有工业应用潜力的集成系统,该系统可以通过对于冷凝过程中焓的再利用,实现水电联产的目的。在这个系统中,石墨的太阳能吸收体起着至关重要的作用,因为在高倍数太阳光下,它能够短时迅速地（小于1.5分钟）产生高温蒸汽（100℃）。此外,一个以热电模块为基础的冷凝室在这个系统中也占有重要地位,它负责将冷凝过程中释放的潜热转换为电能。一个概念模型也被开发出来并且实现了72.2%的能量转换效率以及额外的电能输出（电力转换效率为1.23%）。在未来的发展... 

【文章来源】：南京大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１?１９７８年以来中国能源结构的变化９??

第一章绪论???及周围环境的流失，有效地提高了能量转化效率。利用界面光热的技术，??以上的能量转换效率得以实现＾８。近年来，许多新型的太阳能光热转换材??到开发并且其应用已经拓展到包括海水淡化１９＇２Ｇ、杀菌２１、污水处理及发电??个领域２２。下面将对太阳能界面蒸汽产生技术的原理，发展及性能评估进??括和总结。??

对热损失的高效抑制，因此难以获得理想的转换效率。而近年来提出的界面光热??结构，在保温层的作用下，热量可以很好地定位在蒸发区，抑制热损失，大大限??制了从顶面到底体水的传导损失（图１．３）。因此，通过界面光热的方式我们可??以获得一个较高的太阳蒸汽效率。??ｓｏｌａｒ?ｅｎｅｒｇｙ??？？？?？?？？？??？?？＊?？??？？?？?？？??（＜?ａｂｓｏｒｂｅｒ?＾??｜職舉??图１．３太阳能界面蒸发系统的热力学分析??１．３．２光学吸收调控??太阳能吸收体的光学性质在蒸发过程中起着至关重要的作用２３，由以上的热力??学分析可知，蒸发直接利用的总输入能量的比例在很大程度上仅仅取决于太阳热??转换材料的吸收系数２４２５。为了有效地提高蒸发系统的性能，研究者们需要对蒸发??系统的光学特性进行有效的调控２６。??近年来，基于表面等离激元的太阳能吸收体因其在太阳光照下高效的光热转??换能力而受到广泛的研究２７２８。和之前的太阳能吸收体不同的是，这种吸收体本征??吸收率并不高，它主要是通过表面等离激元増强吸收的机理来获得高的光热转换??率。这种性能的机理可以简单地归结为，在光照条件下，等离子体激发电子通过??６??

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3043931