【摘要】：分別對汽輪機組熱機效率和太陽能集熱器效率進(jìn)行了分析,并對熱機效率進(jìn)行了修正,得到了不同狀況下的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)效率和最優(yōu)運行溫度。研究表明:隨著太陽輻照度、太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)聚光比的增加,系統(tǒng)效率提高,最佳集熱溫度升高;然而,當(dāng)綜合傳熱系數(shù)增大時,系統(tǒng)效率下降,最佳集熱溫度降低;太陽能集熱器光學(xué)效率的變化,只影響系統(tǒng)效率,對系統(tǒng)的最佳集熱溫度影響不大。
【圖文】：

=ηopt-h′(Tr-Ta)CRgIa-εσB(Tr4-Ta4)CRgIa（4）式中：ηcol為集熱器效率；Tr為集熱器運行溫度，K；Ia為太陽能直射輻射強度，，W/m2；Ta為周圍環(huán)境溫度，K；ηopt為集熱器光學(xué)效率；h′為集熱器對流和熱傳導(dǎo)綜合傳熱系數(shù)，W/（m2·K）；CRg為幾何聚光比；ε為吸收器表面發(fā)射率；σB為斯蒂芬-玻爾茲曼常數(shù)，σB=5.6696×10-8W/(m2·K4）。本文選取額定DNI值（Ia=800W/m2）計算集熱器效率隨溫度的變化（圖2）。其中：光學(xué)效率ηopt=80%；集熱器對流和熱傳導(dǎo)綜合傳熱系數(shù)h′=30W/（m2·K）；環(huán)境溫度為20℃。從圖1和圖2可以看出，熱機效率隨著集熱溫度的升高而提高，而集熱器效率隨著集熱溫度的升高而降低，因此系統(tǒng)的效率會隨集熱溫度呈現(xiàn)先增后減的趨勢。所以有必要找到一個最佳的集熱溫度，使得系統(tǒng)效率達(dá)到最大值。3系統(tǒng)效率太陽能熱發(fā)電的系統(tǒng)效率：η=ηcolηt1=ηopt-h′(Tr-Ta)CRgIa-εσB(Tr4-Ta4)CRgIa!"(Tr+Ta)/2-Ta(Tr+Ta)/2!"（5）從上式可以看出，系統(tǒng)效率與太陽直射輻射強度、集熱器光學(xué)效率、光學(xué)聚光比以及綜合傳熱系數(shù)有關(guān)系，因此優(yōu)化系統(tǒng)效率可從以下幾方面進(jìn)行。3.1光學(xué)效率的影響光學(xué)效率是太陽能集熱器的一個非熱力性能指標(biāo)，它取決于集熱器的類型及設(shè)計：ηopt=Γρτα（6）其中：Γ為捕集率，即反射能量進(jìn)入或撞擊到吸收器的部分能量；ρ為中間反射面的反射率；τ為玻璃或塑料蓋的透射率；α為吸收器表面的吸收率。不同集熱器的光學(xué)效率不同，本文選用文獻(xiàn)[4]中的ηopt

由鮮嬌梢鑰闖觶嚓低承鐮視胩鄮糝鄙浞鈂?強度、集熱器光學(xué)效率、光學(xué)聚光比以及綜合傳熱系數(shù)有關(guān)系，因此優(yōu)化系統(tǒng)效率可從以下幾方面進(jìn)行。3.1光學(xué)效率的影響光學(xué)效率是太陽能集熱器的一個非熱力性能指標(biāo)，它取決于集熱器的類型及設(shè)計：ηopt=Γρτα（6）其中：Γ為捕集率，即反射能量進(jìn)入或撞擊到吸收器的部分能量；ρ為中間反射面的反射率；τ為玻璃或塑料蓋的透射率；α為吸收器表面的吸收率。不同集熱器的光學(xué)效率不同，本文選用文獻(xiàn)[4]中的ηopt=80%和文獻(xiàn)[5]中的ηopt=73.3%進(jìn)行分析（圖3、圖4）。圖2集熱器效率隨溫度的變化Fig.2Collectorefficiencyvarieswithheatingtemperature運行溫度Tr/℃0100200300400500600700800900集熱器效率ηcol/%9080706050403020100圖4光學(xué)效率對系統(tǒng)效率的影響Fig.4Theinfluenceofopticalefficiencyonsystemefficiency系統(tǒng)效率η/%2520151050集熱溫度/℃0100200300400500600700800900ηopt=80%ηopt=73.3%圖1熱機效率隨集熱溫度的變化Fig.1Efficiencyofheatenginevarieswithheatingtemperature集熱溫度t/℃02004006008001000120014001600熱機效率/%9080706050403020100朗肯循環(huán)效率ηt修正后效率ηt1圖3光學(xué)效率對集熱效率的影響Fig.3Theinfluenceofopticalefficiencyoncollectionefficiency集熱溫度/℃01002003004005006007008009009080706050403020100ηopt=73.3%ηopt=80%集熱器效率ηcol/%
【作者單位】： 華北電力大學(xué)能源動力與機械工程學(xué)院;河北省電力勘測設(shè)計研究院;
【分類號】：TM615

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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本文編號：2538539