配有太阳集热器太阳池的数值模拟研究

发布时间：2021-02-03 18:31

　　太阳池是一种很好的集热和长期储热装置,目前传统盐梯度太阳池的理论和实验研究都已比较成熟。但由于水透光性的影响,目前太阳池的集热性能较差,为此本文提出利用太阳集热器辅助加热太阳池,使太阳池在供热量和供热质量上均能大幅提高。本文选用全玻璃真空管型太阳集热器,将集热器和太阳池结合,发挥太阳池能够长期大量储热和集热器集热效率高的优点。建立配有太阳集热器太阳池的一维有限差分模型,模拟了配有100m2太阳集热器的300m2太阳池在不同条件下的温度变化情况,在提热量同为30 W／m2的情况下,配有太阳集热器的太阳池LCZ层温度明显高于未配太阳集热器的太阳池,最大温差超过50℃。说明仅凭太阳池本身吸收太阳辐射能并不能充分利用太阳池的储热性能。分析了NCZ层厚度对太阳池热性能的影响,结果表明若达到最佳效果,配有集热器后NCZ层厚度比未配集热器时的厚度稍有增加,对下部LCZ层的保温效果更加显著。将两种太阳池的热效率进行了对比,计算得出配有太阳集热器太阳池的热效率可达未配太阳集热器太阳池的3.70倍,加入集热器在提高太阳池能量利用的总效率方面效果显著。引入了太阳池的能量占地比概念,并对本文模拟的太阳池进行了... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 太阳池技术概述
    1.2 太阳池应用领域
    1.3 国外太阳池的研究进展
    1.4 国内太阳池的研究进展
    1.5 太阳池技术的发展趋势及新型太阳池简介
    1.6 本课题的研究内容
2 太阳集热器
    2.1 太阳集热器分类
        2.1.1 闷晒式热水器
        2.1.2 平板型太阳集热器
        2.1.3 全玻璃真空管集热器
        2.1.4 热管真空管集热器
    2.2 太阳集热器热效率
    2.3 太阳集热器类型选用
    2.4 本章小结
3 配有辅助太阳集热器太阳池的物理模型
    3.1 配有辅助太阳集热器太阳池的结构
    3.2 控制方程
        3.2.1 温度控制方程
        3.2.2 盐浓度控制方程
    3.3 太阳池的热稳定性
    3.4 主要参数计算公式
        3.4.1 太阳池各层对太阳辐射能的吸收
        3.4.2 气象条件
        3.4.3 池水物性参数
        3.4.4 土壤物性参数
    3.5 本章小结
4 配有辅助太阳集热器太阳池的数值模拟
    4.1 数值传热学相关理论基础
        4.1.1 方程的离散化方法
        4.1.2 方程组的求解方法
    4.2 辅助太阳集热器太阳池模型建立
        4.2.1 有限差分模型建立
        4.2.2 太阳池内传热过程的模拟计算
    4.3 数值计算结果与分析
        4.3.1 模拟结果与实验值对比
        4.3.2 配有太阳集热器对太阳池温度的影响
        4.3.3 两种太阳池热效率对比
    4.4 本章小结
5 NCZ提热的初步探究
    5.1 太阳池提热方式简介
    5.2 改变太阳池提热位置
    5.3 NCZ层提热的数学模型
    5.4 改变提热位置对太阳池性能的影响
    5.5 本章小结
6 太阳池配有辅助太阳集热器的经济性分析
    6.1 我国全玻璃真空管太阳集热器的发展现状
    6.2 土地利用分析比较
    6.3 与太阳能热水器的比较
    6.4 应用前景
    6.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]全球太阳能热水器产业与技术发展状况及启示[J]. 胡润青,李俊峰.  太阳能. 2007(02)
[2]我国太阳能热利用产业2006年发展概况[J]. 罗振涛,霍志臣.  太阳能. 2007(02)
[3]浊度和池底反射率对太阳池热性能的影响[J]. 葛少成,孙文策,解茂昭.  太阳能学报. 2005(05)
[4]太阳池非对流层最佳厚度及最大效率数值模拟[J]. 葛少成,孙文策,解茂昭.  工程热物理学报. 2005(03)
[5]海水太阳池二维数学模型[J]. 赵建华,孙文策,解茂昭,杨宏伟.  大连理工大学学报. 2005(01)
[6]芒硝太阳池的研究与应用[J]. 丁成立.  太阳能学报. 2003(04)
[7]盐田太阳池实验研究[J]. 孙文策,周永平,解茂昭,张曦.  大连理工大学学报. 2003(02)
[8]盐水的辐射透射率对太阳池性能的影响[J]. 张曦,孙文策,解茂昭,周永平.  太阳能学报. 2002(06)
[9]稳态圆形斜壁太阳池最大过余温度的研究[J]. 郑宏飞.  广西大学学报(自然科学版). 1999(03)
[10]圆形斜壁氯化镁溶液太阳池的蓄热性能研究[J]. 蒙沛南,郑宏飞,周科.  太阳能学报. 1998(03)



本文编号：3016971