【摘要】：太陽能光熱發(fā)電是一種全生命周期碳排放非常少的綠色發(fā)電方式,而冷熱電聯(lián)供技術(shù)是提高能源利用效率的有效方式。太陽能光熱利用和冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的結(jié)合將從源頭上實現(xiàn)節(jié)能減排,綠色發(fā)展。首先針對槽式太陽能集熱系統(tǒng),提出了一種新線性腔式集熱器,采用蒙特卡洛射線追蹤以及熱網(wǎng)絡(luò)模型方法,通過數(shù)值模擬和分析研究了新線性腔式集熱器的結(jié)構(gòu)對光學(xué)效率以及熱損失的影響。其次,通過數(shù)值分析,建立了基于線性腔式集熱器的太陽能冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)理論模型,研究了有機朗肯循環(huán)的蒸發(fā)溫度、冷凝溫度、過熱度以及太陽輻射等因素對系統(tǒng)各個性能參數(shù)的影響。通過上述研究發(fā)現(xiàn),新線性腔式集熱器在弧形結(jié)構(gòu)為優(yōu)弧型、聚光鏡焦距為2100mm、保溫層厚度為35mm以及接收器的開口寬度為70mm時具有較優(yōu)的光熱轉(zhuǎn)換效率;通過和真空管的性能進行對比,表明該集熱器具有較好的集熱性能。其次,對于該冷熱電聯(lián)供系統(tǒng),有機朗肯循環(huán)冷凝溫度對系統(tǒng)性能的影響要大于其他因素的影響,冷凝溫度為90℃時系統(tǒng)具有較優(yōu)性能。最后,結(jié)合新疆哈密地區(qū)的氣象條件,設(shè)計了一套額定制冷量為280kW的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng),該系統(tǒng)的額定總能效為62.5%,夏至日當天的太陽輻射可供該系統(tǒng)按額定工況運行19.3小時。新線性腔式集熱器不僅具有良好的集熱性能,而且其生產(chǎn)和維護成本也要低于真空集熱管;冷熱電聯(lián)供技術(shù)也將進一步提高系統(tǒng)的能源利用效率,它們的應(yīng)用將降低太陽能光熱發(fā)電的成本,推動太陽能相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM615;TK513.1
【圖文】：

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文表 1- 2 光伏發(fā)電和光熱發(fā)電的對比分析[10]類別 光伏發(fā)電 光熱發(fā)電與傳統(tǒng)電廠合并 不能 能輸出電力特征 不可改變 可改變，調(diào)節(jié)生產(chǎn)過程污染程度 高污染 清潔占地面積/(m2MW-1) 25-30 35-40適用范圍 適合小規(guī)模、分布式發(fā)電由于其與火力發(fā)電有共性，適合集中式大規(guī)模發(fā)電優(yōu)勢 技術(shù)和產(chǎn)業(yè)已相對成熟儲熱成本低且效率高，年發(fā)電小時數(shù)長，可與其他發(fā)電相契合劣勢 有污染，穩(wěn)定性不高 對地理條件要求高

LS2模擬光路圖

19（a） （b）圖 2- 5 金屬管吸收管下半圓柱面（a）和上半圓柱面（b）輻照度圖2.5 本章小結(jié)本章首先提出了一種線性腔式結(jié)構(gòu)的集熱器，并對線性腔式集熱器的工作過程涉及的相關(guān)熱損失和光學(xué)損失進行了簡要的介紹。其次介紹了基于線性腔式集熱器的槽式聚光集熱系統(tǒng)的光學(xué)理論模型以及相關(guān)模擬參數(shù)設(shè)置；此外，采用熱網(wǎng)絡(luò)模型方法建立了新線性腔式集熱器的熱性能分析模型；最后對光學(xué)模擬進行了驗證，光學(xué)模擬結(jié)果和文獻數(shù)據(jù)的相對誤差為 3.3%，驗證了相關(guān)方法的正確性，可用于基于新腔式集熱器的槽式光熱系統(tǒng)的光熱性能分析。

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本文編號：2779214