菲涅尔极轴式固定焦点聚光集热系统性能研究
发布时间：2022-01-08 00:08
太阳能作为清洁能源之一,越来越受到全世界范围的关注和国家政策的扶持。在太阳能热利用方面,最关键的技术是降低系统成本、提高系统的光热转换效率。将廉价、轻便且光学效率高的菲涅尔透镜与成本低、加工简单的腔体式吸收器结合,在提高系统光热转换效率的基础上,降低了聚光集热系统的成本,具有良好的发展前景。本文针对目前聚光技术中存在的缺点,并结合菲涅尔透镜和腔体式吸收器的优点,提出了一种新型菲涅尔极轴式固定焦点聚光集热装置,并采用圆锥体型腔体为吸收器,搭建了聚光集热系统的实验台。利用该实验系统开展了热性能的实验研究,结合平板型集热器与真空管式集热器的热迁移因子和热效率因子理论表达式,推导出了基于腔体吸收器的菲涅尔太阳能聚光集热系统的热迁移因子和热效率因子的理论表达式,并利用这两个表达式对腔体吸收器进行优化设计。本文采用了实验研究和理论分析相结合的研究手段,主要研究内容和结论如下：（1）对采用腔体式吸收器的菲涅尔聚光太阳能集热器光热转换过程进行了热力学分析,并根据热力学第二定律,得出该过程光热转换中火用效率的表达式和集热效率表达式。利用该表达式,分析了聚光器的聚光比和集热温度两个主要参数对火用效率和集热...
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 太阳能聚光装置的研究与应用现状
1.2.1 蝶式太阳能聚光
1.2.2 塔式太阳能聚光
1.2.3 槽式太阳能聚光
1.2.4 菲涅尔太阳能聚光
1.3 太阳能聚光的接受器及跟踪装置
1.4 对以往研究工作的总结
1.5 本文的主要研究内容和来源
第二章 基于腔体式吸收器的太阳能聚光集热系统热力学分析
2.1 引言
2.2 聚光式太阳能集热系统的热力过程
2.3 基于腔体式吸收器的太阳能聚光集热系统热力学分析
2.4 本章小结
第三章 菲涅尔极轴式固定焦点聚光集热装置的设计
3.1 引言
3.2 菲涅尔极轴式固定焦点聚光装置的设计原理
3.2.1 菲涅尔透镜的聚光原理
3.2.2 极轴式跟踪原理
3.2.3 季节性手动调节导杆的设计
3.3 菲涅尔极轴式固定焦点聚光装置的工作原理
3.4 小结
第四章 菲涅尔极轴式固定焦点聚光集热系统实验研究
4.1 引言
4.2 菲涅尔极轴式固定焦点聚光集热系统的构建
4.3 菲涅尔极轴式固定焦点聚光集热系统热性能的实验研究
4.3.1 空晒性能参数的测定
4.3.2 瞬时效率曲线的测定
4.3.3 总热损系数的测定
4.4 本章小结
第五章 采用腔体吸收器的菲涅尔固定焦点聚光集热系统热迁移因子理论分析与优化
5.1 引言
5.2 太阳能聚光集热系统的效率因子和热迁移因子
5.3 基于点聚焦的菲涅尔聚光集热系统
5.4 实验结果与理论结果的比较
5.5 腔体式吸收器的优化
5.6 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读学位期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]塔式太阳能电站接收器的建模及动态仿真[J]. 盛玲霞,李佳燕,赵豫红. 化工学报. 2016(03)
[2]碟式斯特林热发电装置高温吸热/储热腔的集热性能[J]. 路阳,成波,王军伟,王智平,朱昶胜,冯力,安灵敏. 材料导报. 2013(24)
[3]槽式太阳能电站集热管热性能测试[J]. 徐荣吉,何雅玲,肖杰,程泽东. 太阳能学报. 2012(01)
[4]太阳能线聚焦腔体结构吸收器热迁移因子理论分析[J]. 白涛,代彦军,王如竹. 太阳能学报. 2011(06)
[5]菲涅尔太阳能聚光镜的设计[J]. 朴聪,张国玉. 应用光学. 2011(01)
[6]菲涅尔聚光透镜的一般设计方法及效率分析[J]. 李鹏,吴贺利,杨培环,蔡兰兰,王利权,翟鹏程. 武汉理工大学学报. 2010(06)
[7]极轴式太阳能跟踪机构[J]. 朱凯,刘爽. 太阳能. 2010(03)
[8]反射式顺向聚焦整体跟踪式高温太阳能集热装置[J]. 郑宏飞,何开岩,陶涛,富建鲁,戴静. 太阳能学报. 2009(08)
[9]聚焦型太阳能集热器中腔体吸收器的热性能研究[J]. 张丽英,翟辉,代彦军,王如竹. 工程热物理学报. 2008(09)
[10]一种新型的极轴式自动跟踪装置[J]. 张迎胜,唐忆春,杨波. 太阳能学报. 1994(04)
博士论文
[1]菲涅尔太阳能集热器集热性能研究与热迁移因子分析[D]. 谢文韬.上海交通大学 2013
[2]采用腔体吸收器的线聚焦太阳能集热器的理论及实验研究[D]. 翟辉.上海交通大学 2009
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]太阳能线聚焦腔体吸收器热迁移因子分析及集热器应用研究[D]. 白涛.上海交通大学 2010
本文编号：3575526
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 太阳能聚光装置的研究与应用现状
1.2.1 蝶式太阳能聚光
1.2.2 塔式太阳能聚光
1.2.3 槽式太阳能聚光
1.2.4 菲涅尔太阳能聚光
1.3 太阳能聚光的接受器及跟踪装置
1.4 对以往研究工作的总结
1.5 本文的主要研究内容和来源
第二章 基于腔体式吸收器的太阳能聚光集热系统热力学分析
2.1 引言
2.2 聚光式太阳能集热系统的热力过程
2.3 基于腔体式吸收器的太阳能聚光集热系统热力学分析
2.4 本章小结
第三章 菲涅尔极轴式固定焦点聚光集热装置的设计
3.1 引言
3.2 菲涅尔极轴式固定焦点聚光装置的设计原理
3.2.1 菲涅尔透镜的聚光原理
3.2.2 极轴式跟踪原理
3.2.3 季节性手动调节导杆的设计
3.3 菲涅尔极轴式固定焦点聚光装置的工作原理
3.4 小结
第四章 菲涅尔极轴式固定焦点聚光集热系统实验研究
4.1 引言
4.2 菲涅尔极轴式固定焦点聚光集热系统的构建
4.3 菲涅尔极轴式固定焦点聚光集热系统热性能的实验研究
4.3.1 空晒性能参数的测定
4.3.2 瞬时效率曲线的测定
4.3.3 总热损系数的测定
4.4 本章小结
第五章 采用腔体吸收器的菲涅尔固定焦点聚光集热系统热迁移因子理论分析与优化
5.1 引言
5.2 太阳能聚光集热系统的效率因子和热迁移因子
5.3 基于点聚焦的菲涅尔聚光集热系统
5.4 实验结果与理论结果的比较
5.5 腔体式吸收器的优化
5.6 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读学位期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]塔式太阳能电站接收器的建模及动态仿真[J]. 盛玲霞,李佳燕,赵豫红. 化工学报. 2016(03)
[2]碟式斯特林热发电装置高温吸热/储热腔的集热性能[J]. 路阳,成波,王军伟,王智平,朱昶胜,冯力,安灵敏. 材料导报. 2013(24)
[3]槽式太阳能电站集热管热性能测试[J]. 徐荣吉,何雅玲,肖杰,程泽东. 太阳能学报. 2012(01)
[4]太阳能线聚焦腔体结构吸收器热迁移因子理论分析[J]. 白涛,代彦军,王如竹. 太阳能学报. 2011(06)
[5]菲涅尔太阳能聚光镜的设计[J]. 朴聪,张国玉. 应用光学. 2011(01)
[6]菲涅尔聚光透镜的一般设计方法及效率分析[J]. 李鹏,吴贺利,杨培环,蔡兰兰,王利权,翟鹏程. 武汉理工大学学报. 2010(06)
[7]极轴式太阳能跟踪机构[J]. 朱凯,刘爽. 太阳能. 2010(03)
[8]反射式顺向聚焦整体跟踪式高温太阳能集热装置[J]. 郑宏飞,何开岩,陶涛,富建鲁,戴静. 太阳能学报. 2009(08)
[9]聚焦型太阳能集热器中腔体吸收器的热性能研究[J]. 张丽英,翟辉,代彦军,王如竹. 工程热物理学报. 2008(09)
[10]一种新型的极轴式自动跟踪装置[J]. 张迎胜,唐忆春,杨波. 太阳能学报. 1994(04)
博士论文
[1]菲涅尔太阳能集热器集热性能研究与热迁移因子分析[D]. 谢文韬.上海交通大学 2013
[2]采用腔体吸收器的线聚焦太阳能集热器的理论及实验研究[D]. 翟辉.上海交通大学 2009
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]太阳能线聚焦腔体吸收器热迁移因子分析及集热器应用研究[D]. 白涛.上海交通大学 2010
本文编号：3575526
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/xnylw/3575526.html
