线性菲涅耳反射太阳能聚光器的理论分析与实验研究

发布时间：2021-11-11 06:50

　　目前,人类赖以生存发展的化石能源面临着严重的需要解决的问题：首先是全球已探明的化石能源储存量有限,不可再生能源很快将会消耗殆尽；其次,化石能源的消耗带来了严重的环境问题,如温室效应、大气污染等。因此,开发和利用可再生能源十分必要和紧迫。太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的清洁可再生能源,近年来受到了越来越多的重视。但太阳能辐射能流密度较低,制约了其应用。开发具有实用价值的低成本、高效率、高稳定性的太阳能聚光器,是提高太阳能辐射能流密度最有效的途径,能够进一步促进太阳能的广泛应用。而传统聚光器,如槽式、碟式和塔式太阳能聚光器,在加工、安装维护,或聚光能流密度均匀性等方面均存在一定的缺点。因此,本文在传统聚光器的基础上,提出了一种新型线性菲涅耳反射太阳能聚光器，一种分频聚光光伏光热综合利用系统,以及一种分段槽式太阳能聚光系统,并依托国家重点基础研究发展计划（973）计划（NO：2010CB227305）,中科院太阳能行动计划（No.CX2090130012）,开展了相关理论和实验研究。首先,提出了新型线性菲涅耳玻璃镜面反射聚光器的结构设计原理。该系统主要包括三个部分,反射玻璃镜面、平板框架以... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：131 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 太阳能利用概述
        1.2.1 我国太阳能资源
        1.2.2 太阳能利用方式
    1.3 太阳能聚光方式
        1.3.1 槽式聚光器
        1.3.2 塔式聚光器
        1.3.3 碟式聚光器
        1.3.4 菲涅耳透镜
        1.3.5 其他聚光器
    1.4 线性菲涅耳太阳能反射聚光器
    1.5 本文研究内容
    参考文献
第2章 平板型线性菲涅耳太阳能反射聚光器理论分析
    2.1 平板型线性菲涅耳太阳能反射聚光器
        2.1.1 聚光器简介
        2.1.2 聚光器设计
    2.2 聚光系统理论分析
        2.2.1 无量纲参数
        2.2.2 理论聚光比
        2.2.3 面积利用率
        2.2.4 理论聚光比和面积利用率关系
        2.2.5 能流密度
    2.3 本章小结
    参考文献
第3章 平板型线性菲涅耳太阳能反射聚光器实验研究
    3.1 前言
    3.2 平板型线性菲尼尔太阳能聚光器聚光光伏应用
        3.2.1 实验装置系统
        3.2.2 光斑能流密度分析
        3.2.3 伏安特性曲线
    3.3 平板型线性菲涅耳太阳能聚光器聚光光热系统
        3.3.1 系统设计
        3.3.2 实验装置性能评估
    3.4 平板型线性菲涅耳太阳能聚光器聚光光热效率
        3.4.1 有效集热长度
        3.4.2 聚光器光热效率公式
        3.4.3 单管集热效率分析
        3.4.4 双管集热效率分析
        3.4.5 有扭转叶片光热分析
        3.4.6 高温条件下光热分析
    3.5 本章小结
    参考文献
第4章 聚光分频太阳能利用系统的研究
    4.1 研究背景
    4.2 太阳能聚光分频利用概述
    4.3 线性菲涅耳太阳能分频光伏光热综合利用系统
    4.4 分频器的设计
        4.4.1 理想选择透过涂层
        4.4.2 评价函数
        4.4.3 设计结果
        4.4.4 太阳辐射下涂层性能评价
    4.5 分频光谱分析
    4.6 本章小结
    参考文献
第5章 分段式槽式太阳能聚光系统的基础理论
    5.1 前言
    5.2 分段式槽式太阳能聚光器理论模型
        5.2.1 聚光器设计
        5.2.2 基本公式
        5.2.3 应用方案
    5.3 性能分析
    5.4 分段式槽式太阳能聚光器结构优势
    5.5 理论热效率
    5.6 本章小结
    参考文献
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
致谢
攻读博士学位期间取得的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]我国水电科技创新与进步综述[J]. 李菊根,雷定演,邴凤山,焦雪梅.  水力发电. 2013(01)
[2]我国新能源发展现状及前景[J]. 李春曦,王佳,叶学民,喻桥.  电力科学与工程. 2012(04)
[3]太阳能光伏发电应用现状与发展趋势[J]. 叶赟.  中国高新技术企业. 2012(11)
[4]具有均匀照度的高倍太阳能聚光器[J]. 曾飞,李洪涛,郝智彪,韩彦军,罗毅.  太阳能学报. 2012(02)
[5]太阳能等照度带聚焦菲涅耳透镜研究[J]. 王刚,陈则韶,胡芃,程晓舫,莫松平,江守利.  太阳能学报. 2012(01)
[6]抛物碟式太阳能聚光器的聚光特性分析与设计[J]. 王云峰,季杰,何伟,陈海飞.  光学学报. 2012(01)
[7]槽式集热场辅助燃煤机组回热系统混合发电热性能分析[J]. 侯宏娟,高嵩,杨勇平.  太阳能学报. 2011(12)
[8]平板型玻璃镜反射太阳能聚光光伏系统的实验研究[J]. 胡芃,张谦,王刚,刘阳,陈则韶,程晓舫.  工程热物理学报. 2011(05)
[9]槽式太阳能真空集热管的热损失研究[J]. 龚广杰,王军,黄鑫炎,郝梦龙,张耀明.  太阳能学报. 2011(04)
[10]太阳能光伏发电系统的技术发展[J]. 赵春江.  阳光能源. 2011(02)

博士论文
[1]太阳能利用中的热物理基础理论及实验研究[D]. 王刚.中国科学技术大学 2012
[2]反射聚光利用太阳能的基础理论与实验研究[D]. 江守利.中国科学技术大学 2009
[3]任意条件下光伏阵列的输出性能预测[D]. 翟载腾.中国科学技术大学 2008



本文编号：3488391