本文關(guān)鍵詞：基于有機(jī)朗肯循環(huán)的中低溫太陽能熱綜合利用系統(tǒng)的研究

  更多相關(guān)文章： 太陽能 有機(jī)朗肯循環(huán) 熱發(fā)電 槽式集熱器 多聯(lián)供系統(tǒng)

【摘要】：目前中低溫太陽能集熱技術(shù)相對(duì)成熟,同時(shí)有機(jī)朗肯循環(huán)技術(shù)在中低溫領(lǐng)域具有比水蒸汽朗肯循環(huán)優(yōu)越的熱功轉(zhuǎn)換性能,將這兩種技術(shù)組合而形成基于有機(jī)朗肯循環(huán)的中低溫太陽能熱發(fā)電系統(tǒng),具有很大的發(fā)展?jié)摿ΑＭ瑫r(shí)太陽能有機(jī)朗肯循環(huán)熱發(fā)電系統(tǒng)的冷凝端可實(shí)現(xiàn)熱水及采暖輸出,收集的中溫范圍的太陽能還可以用于制冷,中低溫相變蓄熱技術(shù)也易于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定持續(xù)運(yùn)行,這些特點(diǎn)有利于形成基于太陽能的分布式供能系統(tǒng)。本文構(gòu)建了一種基于有機(jī)朗肯循環(huán)的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng),采用理論與實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法對(duì)循環(huán)性能及關(guān)鍵因素進(jìn)行了深入的研究,同時(shí)本文還構(gòu)建了基于有機(jī)朗肯循環(huán)和溴化鋰吸收式制冷的太陽能多聯(lián)供系統(tǒng)。首先,建立了基于有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的中低溫太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)在不同運(yùn)行模式下的數(shù)學(xué)模型。重點(diǎn)分析了太陽能集熱系統(tǒng)的主要影響因素以及有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)中的關(guān)鍵因素對(duì)于循環(huán)性能的影響規(guī)律。獲取了太陽輻射強(qiáng)度、集熱器平均溫度以及環(huán)境工況等對(duì)于集熱器及整個(gè)系統(tǒng)的性能的影響規(guī)律；詳細(xì)研究了三種運(yùn)行模式下的循環(huán)蒸發(fā)壓力、冷凝壓力及膨脹機(jī)性能等參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響,指出回?zé)嵫h(huán)及熱電聯(lián)供循環(huán)可以有效地改善循環(huán)性能和提高太陽能的利用率,尤其適合用于存在過熱的實(shí)際系統(tǒng)中。其次,提出了兩種不同結(jié)構(gòu)的基于有機(jī)朗肯循環(huán)和溴化鋰制冷技術(shù)的太陽能熱電冷多聯(lián)供系統(tǒng),并進(jìn)行了理論分析,給出了各自的系統(tǒng)性能。再次,建立了基于有機(jī)朗肯循環(huán)的中低溫太陽能熱發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),并在太陽能有機(jī)朗肯循環(huán)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)基礎(chǔ)上建立了太陽能冷熱電多聯(lián)供實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。在典型氣象日下進(jìn)行了集熱器性能實(shí)驗(yàn),研究了恒定導(dǎo)熱油流量與變導(dǎo)熱油流量下的主要參數(shù)對(duì)于集熱器性能的影響。在實(shí)際天氣下開展了太陽能驅(qū)動(dòng)的有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn),分別開展了基本有機(jī)朗肯循環(huán)實(shí)驗(yàn)和回?zé)嵝陀袡C(jī)朗肯循環(huán)實(shí)驗(yàn),對(duì)比研究了循環(huán)的主要內(nèi)部參數(shù)對(duì)于循環(huán)性能的影響,對(duì)理論分析進(jìn)行驗(yàn)證。最后,在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)負(fù)載對(duì)實(shí)際系統(tǒng)的功率輸出特性具有直接影響,開展了發(fā)電機(jī)負(fù)載對(duì)于循環(huán)功率輸出特性的實(shí)驗(yàn)研究,在基本循環(huán)和回?zé)嵫h(huán)的不同工質(zhì)流量條件下開展了實(shí)驗(yàn)研究,獲得了負(fù)載功率變化對(duì)于循環(huán)輸出性能以及膨脹機(jī)運(yùn)行性能的影響規(guī)律,對(duì)于所建立的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),在負(fù)載為800W左右時(shí)系統(tǒng)輸出功率最大。
【關(guān)鍵詞】：太陽能 有機(jī)朗肯循環(huán) 熱發(fā)電 槽式集熱器 多聯(lián)供系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TK115;TM615
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 主要符號(hào)表10-12
• 第一章 緒論12-34
• 1.1 研究背景與意義12-16
• 1.1.1 全球能源利用及發(fā)展現(xiàn)狀12-15
• 1.1.2 太陽能光熱發(fā)電利用及其意義15-16
• 1.2 太陽能熱發(fā)電利用現(xiàn)狀16-22
• 1.2.1 高溫太陽能熱發(fā)電利用現(xiàn)狀17-22
• 1.2.2 中低溫太陽能熱發(fā)電利用現(xiàn)狀22
• 1.3 有機(jī)朗肯循環(huán)研究現(xiàn)狀22-33
• 1.3.1 有機(jī)朗肯循環(huán)工質(zhì)的研究現(xiàn)狀23-26
• 1.3.2 有機(jī)朗肯循環(huán)膨脹機(jī)的研究現(xiàn)狀26-29
• 1.3.3 有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)優(yōu)化與集成的研究現(xiàn)狀29-33
• 1.4 本文的研究內(nèi)容33-34
• 第二章 太陽能有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)原理及熱力模型34-48
• 2.1 拋物面槽式太陽能集熱器工作原理及熱力模型34-39
• 2.1.1 槽式太陽能集熱器的工作原理與結(jié)構(gòu)34-36
• 2.1.2 太陽能集熱器的光學(xué)性能36-37
• 2.1.3 太陽能集熱器的熱力計(jì)算模型37-39
• 2.2 有機(jī)朗肯循環(huán)工作原理及熱力模型39-44
• 2.2.1 基本有機(jī)朗肯循環(huán)39-42
• 2.2.2 回?zé)嵝陀袡C(jī)朗肯循環(huán)42-43
• 2.2.3 熱電聯(lián)供型有機(jī)朗肯循環(huán)43-44
• 2.3 太陽能有機(jī)朗肯循環(huán)中工作介質(zhì)的選用44-47
• 2.3.1 有機(jī)朗肯循環(huán)工質(zhì)的選擇44-46
• 2.3.2 太陽能集熱器的循環(huán)介質(zhì)46-47
• 2.4 本章小結(jié)47-48
• 第三章 太陽能有機(jī)朗肯循環(huán)性能分析48-74
• 3.1 太陽能集熱器參數(shù)對(duì)循環(huán)系統(tǒng)性能影響分析48-54
• 3.1.1 太陽輻射強(qiáng)度對(duì)循環(huán)能的影響48-50
• 3.1.2 導(dǎo)熱油入口溫度對(duì)循環(huán)性能的影響50-52
• 3.1.3 環(huán)境因素對(duì)集熱器性能的影響52-54
• 3.2 基本ORC循環(huán)內(nèi)部參數(shù)對(duì)循環(huán)性能影響分析54-63
• 3.2.1 蒸發(fā)壓力對(duì)基本ORC循環(huán)性能的影響54-56
• 3.2.2 冷凝壓力對(duì)基本ORC循環(huán)性能的影響56-57
• 3.2.3 過熱度與過冷度對(duì)基本ORC循環(huán)性能的影響57-61
• 3.2.4 膨脹機(jī)性能對(duì)基本ORC循環(huán)性能的影響61-63
• 3.3 回?zé)嵝陀袡C(jī)朗肯循環(huán)性能分析63-68
• 3.3.1 蒸發(fā)壓力對(duì)回?zé)嵝蚈RC循環(huán)性能影響64-65
• 3.3.2 冷凝壓力對(duì)回?zé)嵝蚈RC循環(huán)性能影響65-66
• 3.3.3 回?zé)岫葘?duì)回?zé)嵝蚈RC循環(huán)性能影響66-68
• 3.4 熱電聯(lián)供型有機(jī)朗肯循環(huán)性能分析68-72
• 3.4.1 蒸發(fā)壓力對(duì)熱電聯(lián)供型ORC循環(huán)性能的影響68-70
• 3.4.2 冷凝壓力對(duì)熱電聯(lián)供型ORC循環(huán)性能的影響70-72
• 3.5 本章小結(jié)72-74
• 第四章 太陽能多聯(lián)供系統(tǒng)的構(gòu)建與分析74-82
• 4.1 太陽能多聯(lián)供系統(tǒng)的構(gòu)建74-75
• 4.2 單級(jí)加熱多聯(lián)供系統(tǒng)的性能分析75-78
• 4.3 兩級(jí)加熱多聯(lián)供系統(tǒng)的性能分析78-80
• 4.4 本章小結(jié)80-82
• 第五章 太陽能有機(jī)朗肯循環(huán)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與搭建82-98
• 5.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)82-91
• 5.1.1 太陽能ORC實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)介紹82-85
• 5.1.2 太陽能ORC系統(tǒng)各模塊組件85-90
• 5.1.3 太陽能多聯(lián)供實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)90-91
• 5.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)91-94
• 5.2.1 氣象環(huán)境工況測(cè)量91-92
• 5.2.2 有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)性能參數(shù)測(cè)量92-94
• 5.3 實(shí)驗(yàn)誤差傳遞及不確定度分析94-97
• 5.4 本章小結(jié)97-98
• 第六章 太陽能有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究98-120
• 6.1 槽式太陽能集熱器性能實(shí)驗(yàn)98-105
• 6.1.1 實(shí)驗(yàn)方法98
• 6.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析98-105
• 6.2 有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)性能實(shí)驗(yàn)105-118
• 6.2.1 實(shí)驗(yàn)方法105
• 6.2.2 基本有機(jī)朗肯循環(huán)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析105-110
• 6.2.3 回?zé)嵝陀袡C(jī)朗肯循環(huán)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析110-118
• 6.3 本章小結(jié)118-120
• 第七章 研究總結(jié)與展望120-124
• 7.1 本文主要工作與結(jié)論120-122
• 7.2 研究展望122-124
• 參考文獻(xiàn)124-138
• 作者在攻讀博士期間發(fā)表的論文及其他成果138-140
• 致謝140

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2 李艷;連紅奎;顧春偉;;有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)及其透平設(shè)計(jì)研究[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2010年12期

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本文編號(hào)：641365