基于季节变化的线性菲涅尔聚光镜场优化与集热性能分析

发布时间：2020-12-19 08:45

　　本文考虑呼和浩特地区风沙较大,地区纬度较高等特点,导致线性菲涅尔镜场积尘和接收器末端损失严重,从而影响系统的聚光集热特性,搭建线性菲涅尔聚光集热系统实验平台,结合数值模拟和实验测试,分析基于季节变化的系统集热性能及接收器末端损失变化,寻找末端损失补偿方法,对镜场结构进行优化,同时研究积尘引起的聚光集热特性下降的机理及规律。通过分析线性菲涅尔聚光原理,引入最大采光半角和镜场填充率对镜场结构进行优化,同时分析系统光学效率,结果表明:系统光学效率随接收器高度的增加呈递增趋势,接收器最大采光半角随接收器高度的增加而减小,镜场填充率为0.5和0.6均在光线入射角为30°时系统光学效率最低,接收器高度和镜场填充率决定了最大采光半角的大小,而系统光学效率随最大采光半角的增加而减小。搭建南北放置东西跟踪的线性菲涅尔系统,基于呼和浩特地区季节变化,实验测试了线性菲涅尔聚光集热系统瞬时集热效率,并分析季节变化引起的系统余弦损失,结果表明:6月份环境温度较高,系统理论集热效率为52%,12月份随环境温度的降低,系统理论集热效率降低为33%;夏季余弦损失低于5%,春秋季余弦损失平均为14%,冬季余弦损失平均为... 

【文章来源】：内蒙古工业大学内蒙古自治区

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

线性菲涅尔聚光镜场示意图

图 2-3 CPC 遮挡示意图Fig.2-3 Occlusion sketch of CPC CPC 到镜元中心的距离与地面夹角。根据转中心水平轴线垂直距离 H=3.5m 时各镜元tan， Hdn表 2-3 中心遮挡角Table 2-3 Central shelter angle置号 到镜场中心距离 dn(mm) 中心遮490 980 1470 1960 2450

tan， Hdn表 2-3 中心遮挡角Table 2-3 Central shelter angle迹过程中金属吸热管管壁能流密度光线进行准确模拟。到镜场中心距离 dn(mm) 中490 980 1470 1960 2450

【参考文献】：
期刊论文
[1]积尘对槽式太阳能聚光器焦面能流密度分布的影响及聚光优化[J]. 闫素英,常征,王峰,田瑞.  光学学报. 2017(07)
[2]线性菲涅尔一次镜场光学效率分析[J]. 徐海卫,郑建涛,许世森,徐越,裴杰,刘明义,曹传钊,李晴.  可再生能源. 2016(07)
[3]线性菲涅尔集热器光学特性实例分析与模拟[J]. 宋景慧,马继帅,湛志钢,代彦军.  动力工程学报. 2016(07)
[4]三运动复合线性菲涅耳反射式太阳聚光系统的性能研究[J]. 戴静,郑宏飞,冯朝卿.  北京理工大学学报. 2016(05)
[5]线性菲涅尔集热器镜场设计理论与光学分析[J]. 宋景慧,马继帅,代彦军.  可再生能源. 2016(01)
[6]线性菲涅尔太阳能系统光学性能研究与优化[J]. 邱羽,何雅玲,程泽东.  工程热物理学报. 2015(12)
[7]线性菲涅耳集热器接收器对镜场的遮挡研究[J]. 徐众,万书权,韩洪波,刘黔蜀.  新能源进展. 2015(04)
[8]线性菲涅尔聚光器的腔体吸收器研究进展[J]. 戴娟,浦绍选,杨康.  安徽农业科学. 2015(06)
[9]线性菲涅尔反射式太阳能集热系统的设计与试验研究[J]. 朱艳青,李育坚,王雷雷,邓育军,史继富,徐刚.  新能源进展. 2014(02)
[10]柔性薄膜太阳能电池[J]. 李东栋.  世界科学. 2013(09)

博士论文
[1]槽式聚光太阳能系统光热能量转换利用理论与实验研究[D]. 许成木.云南师范大学 2014

硕士论文
[1]基于腔体吸收器的菲涅尔反射式聚焦型太阳能集热器[D]. 林蒙.上海交通大学 2013
[2]积灰对光伏发电工程的影响研究[D]. 居发礼.重庆大学 2010
[3]热管平板式太阳能集热器和太阳能热水系统的研究[D]. 刘继者.天津大学 2007
[4]全玻璃太阳能真空集热管流场和温度场的研究[D]. 雷进波.浙江大学 2004



本文编号：2925609