【摘要】：槽式太陽能集熱技術(shù)是近年應(yīng)用越來越廣泛的清潔能源技術(shù)。我國有豐富的太陽能資源，太陽能集熱技術(shù)在我國有良好的發(fā)展前景。槽式太陽能集熱系統(tǒng)除了可以發(fā)電使用外，還可以在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)大規(guī)模應(yīng)用。鑒于我國目前還沒有成熟的商用槽式太陽能集熱系統(tǒng)，本文對槽式太陽能集熱系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用展開研究，主要內(nèi)容如下： 通過對太陽輻射相關(guān)的基本概念和參數(shù)的介紹，研究了晴空條件直接太陽輻射的計算，使用Matlab中的simulink工具建立了直接太陽輻射的計算模型，并選用不同城市的實測結(jié)果與之對比，結(jié)果顯示模型的最大相對誤差不超過10%，證明模型具有一定的精確度，可用于直接太陽輻射的估算；研究了槽式太陽能集熱器光學(xué)效率的計算方法，使用simulink建立了槽式太陽能集熱器光學(xué)效率計算模型，并以此模型與實際的LS-2、LS-3型槽式太陽能集熱器做對比，經(jīng)驗證，槽式太陽能集熱器光學(xué)效率計算模型的相對誤差小于5%，具有一定的精確度，可用于槽式太陽能集熱器光學(xué)效率的計算。 研究了槽式太陽能集熱器真空管的換熱過程，分析了真空管的基本換熱過程，在此基礎(chǔ)上提出了真空管集熱器熱損失的計算方法，并用simulink工具采用循環(huán)迭代的方法建立了太陽能集熱器真空管熱損失計算模型，并和LS-2實驗結(jié)果對比，結(jié)果顯示最大相對誤差不超過6%，證明此模型具有一定的精確度，可用于槽式真空管的熱損分析和設(shè)計；提出了集熱場集熱效率計算和集熱場布局設(shè)計方法，并使用simulink建立了模型。 針對某油田的蒸汽負(fù)荷狀況，設(shè)計了槽式太陽能油田蒸汽生產(chǎn)系統(tǒng)方案，計算了不同蒸汽參數(shù)下集熱場的布局狀況；在此基礎(chǔ)上對不同方案的蒸汽參數(shù)和集熱場面積關(guān)系進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)集熱場面積變化趨勢與蒸汽參數(shù)變化基本成正比關(guān)系，但集熱場的布置的影響會使總體趨勢出現(xiàn)一定的波動；分析了同一蒸汽參數(shù)下最佳的集熱場出口溫度，得出當(dāng)集熱場出口溫度與蒸汽溫度端差較小時集熱場占地面積較��；分析了不同方案的月均蒸發(fā)量，得出采用蓄熱方式可以有效的改善蒸汽生產(chǎn)的波動性，保持蒸汽產(chǎn)量的穩(wěn)定性的結(jié)論；分析了不同蓄熱時長對蒸汽生產(chǎn)的影響，5h蓄熱時長可以同時兼顧能量的充分利用和蒸汽生產(chǎn)的平穩(wěn)性。 介紹了槽式太陽能集熱實驗系統(tǒng)的基本原理和實驗參數(shù)的設(shè)定，闡述了實驗系統(tǒng)中槽式太陽能集熱器、管路熱系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成，搭建了槽式太陽能集熱實驗系統(tǒng)，可用于槽式太陽能集熱器熱性能和槽式集熱實驗系統(tǒng)的運行研究。
【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】：2013
【分類號】：TK513.1
【圖文】：

(b) 雙回路系統(tǒng)圖 1-1 單回路和雙回路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)在美國已具有大規(guī)模商業(yè)化運行的經(jīng)驗。美國和以色建的 Luz 公司從 1985~1991 年短短的七年間投資 12 億美元在美國加州 Mojav興建了 9 座槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)（SEGS I—SEGS IX），總裝機容量達(dá) 354M今仍在運行。這九座電站的建立和運行極大的推動了太陽能熱發(fā)電技術(shù)的發(fā)展 1-1 為 SEGS 系列電站的基本參數(shù)[35]。槽式太陽能熱發(fā)電技術(shù)在美國、西班牙國已得到充分的發(fā)展和應(yīng)用。表 1-1 SEGS 系列電站相關(guān)參數(shù)電站名稱 SEGS I SEGS SEG SEGS SEGS SEGS SEGS SEGS SE運行時間 1984 1985 1986 1986 1987 1988 1988 1989 1凈發(fā)電功率13.8 30 30 30 30 30 30 80 凈發(fā)電量30.1 80.5 91.3 91.3 99.2 90.9 92.6 252.8 2占地面積29 67 80 80 87 66 68 162 1集熱場面積8.9 19 23 23 25.1 18.8 19.4 46.4 4

圖 2-1 日地運行軌跡圖與聚光式太陽能熱利用相關(guān)的參數(shù)主要有下述參數(shù)：1) 太陽赤緯角地心與太陽中心連線與赤道平面的夾角定義為太陽赤緯角，是一個隨時間，變化范圍為±23°27′。赤緯角是和地理位置無關(guān)的量，可由式 2-1 來計算]365360(284)23.45sin[+=nδ 式中，n 為日期序號，1 月 1 日時，n=1。上式所得的單位為角度。春分和秋分時，δ =0；冬至?xí)r，δ =-23.5°，夏至?xí)r，δ =23.5°。2) 真太陽時地球相對于太陽的自轉(zhuǎn)并不是均勻的，并不是每天都是嚴(yán)格的 24 小時，真的正午，太陽在空中最高處，此時陽光直射當(dāng)?shù)刈游缇�，與標(biāo)準(zhǔn)時間的換式 2-2[49]：

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2735027