兩種線聚光太陽能集熱器動態(tài)熱性能的研究.pdf

1、線聚光太陽能集熱器的運行溫度較高，可提供比普通太陽能集熱器更高品位的熱能，在太陽能光熱發(fā)電以及集中供暖或制冷系統(tǒng)中有著很好的應(yīng)用前景?，F(xiàn)階段，針對線聚光太陽能集熱器熱性能的研究仍多采用穩(wěn)態(tài)測試方法，但由于此類集熱器的熱性能受太陽直射輻射資源以及其他因素動態(tài)變化的影響，穩(wěn)態(tài)測試方法并不能準(zhǔn)確反映集熱器的實際運行能力。因此，有必要在太陽直射輻射資源分析的基礎(chǔ)上，開展線聚光太陽能集熱器動態(tài)熱性能的實驗與模擬研究。
　　本文以天津地區(qū)太陽

2、輻射資源監(jiān)測為基礎(chǔ)，對槽式太陽能集熱器(PTC)與線性菲涅爾反射器(LFR)的動態(tài)熱性能開展了研究。測試與分析了兩類集熱器在不同天氣、不同季節(jié)以及不同運行參數(shù)等條件下熱性能的動態(tài)變化。并選用British Standard EN12975(2006)中的聚光式太陽能集熱器熱性能預(yù)測模型，對集熱器的長期集熱能力進行了模擬。最后，對天津地區(qū)線聚光太陽能集熱器的適用性進行了初步分析。
　　太陽能資源基礎(chǔ)方面，天津地區(qū)2013~2014年

3、度太陽直射輻射總量為3838.88MJ/m2，其中可利用的直射輻射量為2987.98 MJ/m2。年度有效日照時間為1633.3h，占總?cè)照諘r間的71.6％。而通過長期的集熱器動態(tài)測試實驗發(fā)現(xiàn)，除設(shè)計因素外，太陽直射輻射強度是PTC與LFR動態(tài)熱性能最主要的影響因素。直射輻射強度由900W/m2減小到300W/m2，兩類集熱器的瞬時集熱效率均下降10%~20%。系統(tǒng)工質(zhì)流量的影響次之，較大流量下的集熱器動態(tài)集熱效率較高。相同工況下，單位

4、聚光面積的LFR總集熱量約為PTC的71.7%，而LFR在各月的平均集熱效率也比PTC低約10%~18%。在本文實驗條件下，PTC的整體運行表現(xiàn)優(yōu)于LFR。模擬研究方面，預(yù)測模型對PTC與LFR長期集熱能力的模擬結(jié)果與實測數(shù)據(jù)吻合程度較好。對PTC的總預(yù)測誤差率僅為-1.0%，對LFR也僅為3.7%，但在逐時預(yù)測精度上仍有不足。
　　本文研究表明，天津地區(qū)具有較好的太陽直射輻射資源，且實驗中的PTC與LFR在運行條件受到一定限制的