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槽式太阳能聚光集热器传热特性分析

发布时间：2016-11-18 15:40

本文关键词：槽式太阳能聚光集热器传热特性分析，由笔耕文化传播整理发布。

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槽式太阳能聚光集热器传热特性分析_王金平

太阳能热泵

第 2 0 1

卷　

第　

期农业工程学报Vo t i

　 No 1

 7 1

年　 4

月T r a n s a c

o ns　o f　 th e　C h n e s e　 S oc e t y　 o f　A gr i i

u ra

　E n

in n ee r

A

　2 0

8 5

槽式太阳能聚光集热器传热特性分析 王金平 ( 1 .

’

3 ,

王 ) ,

军

I ’

2※ ,

张耀明南京 2 1

’

2 ,

毕小龙 .

 3

江苏省太阳能技术重点实验室中心 ,

(

东南大学 2 1

能源与环境学院 .

0 0 9 6

;

东南大学能源与环境学院太阳能技术研究 ,

南京

0 0%

;

南京工程学院

能源与动力工程学院

南京

6 7

 )

摘

要

为了研究槽式太阳能集热器的传热特性及为槽式太阳能集热器的设计提供理论依据 ,

该文分析了槽式太阳能集

热器的传热特点

建立了槽式太阳能集热器传热过程　

一

维数学模型

;

利用该数学模型 ,

计算分析了槽式太阳能集热器的 1

传热特性比 9

。

选取了日

2 0

年

月 2 ,

日 2

、

月

2 5

日

的太阳直接辐照数据进行计算分析丨

月日

2 5

日 1

太阳直接辐照数据均值 .

月

高

5 8

9 4　 W/m

月

日

集热器吸收的太阳辐射热能计算均值比 1 .

月

2 5

高 0 .

9 6

6 4 4

;

接受管内外 '

壁导热量随内外壁面温差升高而增加和玻璃管之间传热主要是辐射换热 ,

接受管外径与内径的比值大于

0 5

时导热热阻增加到 :

0 0 0 4 6 7 9　 K/( W m )

;

接受管 ,

辐射换热量随玻璃管内壁面温度升高而增加 ,

对流换热量数值上可以忽略不计 ,

且

与接受管和玻璃管之间的环形空间残存气体类型有关

环形空间为氢气的对流换热量大于空气 1

空气大于氩气 1

;

玻璃管玻璃外

对外界的传热主要是辐射换热和对流换热管壁温度为 3 ‘

环境温度每下降

(

玻璃管对环境的辐射放热量增加约 1 1

0 5

;

时

风速为

6　 m/ s

比

　 m/ s

时的对流换热量增加约 ,

玻璃外管壁温为 ;

(

时

该值增加约为

4 0　W m /

;

集热器的瞬时热效率随传热工质温度的升高而下降传热太阳能设备 i

随太阳直接辐照增加而升高 3

利用该文建立的数学模型计

算的瞬时效率与美国可再生能源实验室的试验数据最大偏差约为关键词 do i :丨　:; ;

。

太阳辐射 9 .

;

槽式太阳能聚光集热器 A文

;

瞬时热效率

;

数学模型

3 9 6 9

/ j

s sn

0 0 2 2

6 8

丨

2 0

丨　

0 7

0 2 7

中图分类号

TK5

文献标志码 ,

章编号 [

0 0 2

6 8

9( 2 0

)

0 7

8 5

0 8

王金平 Wa n g 　J

王 n pi ng i ,

军

张耀明 ,

等

槽式太阳能聚光集热器传热特性分析 i

]

农业工程学报 a ra c t e r i

2 0

　(

)

8 5

9 2

 .

W a n g　J u n　　

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　A na l

i　 of　 h e a t　 tr an s f er ys s

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[J]

 .

Tr a n s a c w i

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n e er i n g　 (T r a n s a c t o n s　o f g i i

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2 0

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8 5

9 2　( .

 n　 C h i n e se

E ng

s h　a b s t r a c t )

^ “

器进行了热性能的测试与试验 [ 1

并分析了其热损失

;

文

献 l

]

试验了不同传热工质在槽式太阳能集热器内循环 并分析不同传热工质运行条件下其热损失的分布 ;

太阳能中高温的光热利用己经广泛应用于热发电农业干燥 [

M 、

　运行

]

、

海水淡化

[

等领域

。

槽式太阳能聚光集热器　文献一

[

2 0

]

以 UV AC 3

、

UVA C 2 、

0 0 8

是中高温太阳

能热利用最为成熟的。

项

目

技术

是目前国　对象

研究了环境风速

温差。

、

等型号集热管为试验选择性涂层和环形空间

而槽式太阳能聚光集热器作为槽式系统　等因素对其热损失的影响上述研究主要侧重在热损失内外研究的热点光热转换的核心部件其性能直接影响整个太阳能热利用　及其影响因素方面而对槽式太阳能集热器真空集热 ,,

、

系统的性能

。

槽式太阳能聚光集热器的核心技术的研究主　管的传热特性及其热效率的分析研究较少涉及 1[ (

。

要涉及聚光器技术构机械设计 [ 1

]

等

。

聚光器的传动结本文分析了槽式太阳能聚光集热器的传热过程特性跟踪控制技术槽式太阳能聚光集热器传热特性的分析　并建立不同传热阶段的维数学模型利用数学模型计 1

[

】

、

,

一

;

与研究也是槽式太阳能集热器的关键技术

[

】 ,

研究其传热　算分析了太阳入射角对槽式太阳能集热器的传热影响 (

、

接接

规律以及各组成部分的传热特性是提高槽式集热器的热效　受管和传热工质率的关键前提 ,,

h ea t　 tran s fe r　 f lu d i

　HT F )

的传热特性

、

也是槽式集热器的设计与制造的理论依据　受管和玻璃管之间的传热特性以及玻璃管和外部环境之间 。

中

目前在研究其整体热损失方面

对槽式太阳能集热器的热特性的研究主要集　的传热特性 ,

文献

[

]

通过计算分析揭示了槽式太阳能聚光集热对槽式太阳能集热　器的传热特性的影响因素及各部分的传热特点 ;

。



 3 -

槽式太阳能聚光集热器 .

一

维传热数学模型

收稿

日期目

2 0

0 2

　修订日期 (

2 0

0 5

2 6

 0 1

　传珠

、

基金项

江苏省科技支撑计划目

BE 2 3  )

2 0

　B E 2

)

江苏省高校自

寸f

口

分析

然科学研究项

资助　 ,

KJ D 4

7 0 0 0

作者简介

王金平

男

讲师。

W士生

主要从事 W式太

阳能热糊及相关阳

光聚集后反射到真空集热管真空集热管一一

槽式太阳能集热器所使用。

热工控制技术的研究工作南京中心 ※ ,

东南大学能源与环境学院太阳能技术研究的

般选用直通式结构 ^

槽式太阳人&八 I

聚光集 ,

0 0 9 6

　 Em a

i l

　 m a swj

@ ,

2 6

co m

通信作者

王

军

男

副教授

南京 E ma i

东南大学能源与环境学院太阳能技术研究中心 l :

09 8 0

eu e d u c n . .

目主要由 3　部分性选吸择收层材料的接受管吸收管涂 。 … 、 ,

主要从事太阳能热利用技术的研究工作 2 1

器主要由抛物槽式聚光器和直通式真空集热管组成如图。

 1

0 0 9 6

所不

　化



直通式真空集

且成

表面涂有

(

)

、

玻璃管和膨胀

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