【摘要】： 線聚焦太陽(yáng)能集熱器作為中溫集熱器的一種,能夠獲得較高的集熱溫度,可廣泛用于發(fā)電、制冷空調(diào)、采暖、海水淡化等生產(chǎn)和生活領(lǐng)域。本文提出一種用于太陽(yáng)能線聚焦集熱器腔體式吸收器結(jié)構(gòu),突破了傳統(tǒng)的玻璃-金屬真空管封接結(jié)構(gòu)形式限制,通過(guò)輻射腔體換熱原理抑制吸收器輻射和對(duì)流損失,實(shí)現(xiàn)了低成本、高可靠性。 論文對(duì)可用于4種腔體式吸收器做了較詳細(xì)的分析,這四種腔體結(jié)構(gòu)分別為:三角形,正方形,圓形和半圓形。推導(dǎo)出了四種結(jié)構(gòu)的熱遷移因子、效率因子和時(shí)間常數(shù)等表達(dá)式,搭建了槽式太陽(yáng)能集熱器系統(tǒng),進(jìn)行了試驗(yàn)測(cè)試和驗(yàn)證。利用試驗(yàn)和理論計(jì)算從熱性能上對(duì)其進(jìn)行了比較,并對(duì)利用三角形腔體吸收器的槽式太陽(yáng)能集熱器系統(tǒng)建立了數(shù)學(xué)模型,利用試驗(yàn)結(jié)果和數(shù)學(xué)模型對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化。最后建立了一種采用腔體吸收器的槽式聚焦型太陽(yáng)能集熱器的集熱、蓄熱與制冷系統(tǒng),分析了系統(tǒng)各個(gè)部件對(duì)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換效率的影響。研究表明,采用腔體吸收器的太陽(yáng)能槽式集熱器典型條件下,集熱溫度150℃條件下,集熱效率可達(dá)46%,采用顯熱蓄熱方法,可實(shí)現(xiàn)蓄熱率81.2%。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類(lèi)號(hào)】：TK513.5
【圖文】：

率小于10%），并布置了CPC反射板來(lái)增強(qiáng)聚光。集熱器的聚光比可達(dá)86，研究表明當(dāng)工質(zhì)溫度在150℃時(shí)，效率達(dá)到55%。圖1-2 德國(guó)Flagsol公司開(kāi)發(fā)的槽式太陽(yáng)能集熱器Fig.1-2 Parabolic through solar collection made by Flagsol in Germany對(duì)于聚焦型集熱器，采用聚光技術(shù)還減少了吸收器與環(huán)境之間的換熱面積，提高了集熱器的熱效率。因此，獲得較高的聚光比的聚光裝置也是太陽(yáng)能聚焦研究中的一個(gè)方向。Duke Solar Energy[35]的太陽(yáng)能集熱器就采用了兩級(jí)聚光的方法，一次反射裝置為4m寬的拋物槽式的反射板，二級(jí)反射裝置為0.15m寬的CPC反射板，由于二次反射板只能接收低于3.6m寬的一次反射光，所以一次聚光比為24，二次聚光比為3.58

般都使用直通式的真空管或者金屬管作為吸收器。它由表面鍍有太陽(yáng)輻射選擇性涂層的鋼管及玻璃外套管組成，鋼管與套管之間保持為真空，以減少對(duì)流和傳導(dǎo)熱損失,如圖1-3所示為典型的真空管吸收器。真空管吸收器的主要優(yōu)勢(shì)為：吸收管內(nèi)無(wú)對(duì)流熱損失，有選擇性吸收涂層，對(duì)太陽(yáng)的短波輻射吸收率高，而其在工作溫度下的長(zhǎng)波輻射發(fā)射率很低，因此其熱效率較高。其主要劣勢(shì)為：為保持長(zhǎng)期高真空環(huán)境及選擇性涂層的穩(wěn)定性，工藝復(fù)雜，成本高，較大的流通斷面造成工作流體的雷諾數(shù)較低，即從管壁至流體的換熱系數(shù)較低，加之吸熱管上的熱密度大，故造成管壁與工作流體的溫差加大，增大了熱損失[39]。圖1-3真空管吸收器Fig.1-3 Schematic diagram of vacuum tube absorber除了真空管外,腔體式吸收器也是目前槽式聚焦集熱器中用到的一種吸收裝置。腔體吸收器為槽形腔體，外表面包有隔熱材料。由于腔體的黑體效應(yīng)，使其能充分

Fig.1-4 Schematic diagram of bushing and tube nest cavity absorberO辭橇Φ然雇ü茸柰綬ǘ曰誹�，管簇结箿夏腔踢婞收器与諎日管吸收祈d娜人鶚Ш腿刃式惺搗治霰冉�，壤_

本文編號(hào)：2751508