太陽能空氣高溫集熱與陶瓷蓄熱的數(shù)值模擬和試驗研究
發(fā)布時間:2021-02-23 09:56
隨著能源危機和環(huán)境問題的加劇,可再生清潔能源的開發(fā)利用越發(fā)受到重視。太陽能作為清潔、豐富的可再生能源,在全世界范圍內(nèi)越發(fā)受到關注。聚光太陽能熱發(fā)電技術發(fā)電效率高,可以通過蓄熱實現(xiàn)晝夜連續(xù)發(fā)電,增加了發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。針對一般太陽能集熱和儲熱溫度不高等問題,開展基于空氣介質(zhì)的高溫集熱和陶瓷蓄熱的試驗研究和數(shù)值模擬。建立泡沫陶瓷容積式集熱接收器、盤管腔式集熱接收器以及兩者結合的復合式集熱接收器等三種不同結構的空氣高溫集熱系統(tǒng),在太陽能模擬燈下開展試驗研究?疾炜諝饬髁、流動方向、吸熱材料厚度、玻璃蓋板、空氣壓力等參數(shù)對于集熱接收器出口空氣溫度的影響,分析集熱接收器類型對溫度場分布和集熱效率的影響規(guī)律。結果表明,隨著流量的增加,空氣出口溫度逐漸降低,熱效率隨之升高:正向流動的出口空氣溫度高于反向流動,兩者溫差約為100℃,熱效率也較高。復合式集熱接收器的熱效率最高,泡沫陶瓷容積式集熱接收器的熱效率最低,在相同流量下復合式集熱接收器的熱效率較泡沫陶瓷集熱接收器高~18%左右。試驗中,在平均入射光強170kw/m。條件下,復合式集熱接收器的出口空氣溫度最高可達604℃(1m3/h),集熱接收器熱...
【文章來源】:浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:164 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1-?3世界各地區(qū)內(nèi)二氧化碳排放量狀況w??曰益増長的環(huán)境壓力亟需我國加快能源結構調(diào)整,發(fā)展清潔低碳能源,積極??
倍;因此在不同地區(qū)需要因地制宜的制定太陽能利用方案W。??中國太陽年福射總量達3.?3-8.4?GJ/m^,且太陽能分布不均勻,總體上北部??大于南部,西部大于東部,如圖1-4所示W。其中,太陽能豐富區(qū)分布在新疆南??部、甘肅、青海、內(nèi)蒙中西部、青藏高原等地,年怠箱射量在6.7?GJ/mH乂上;??太陽能較豐富區(qū)分布在新疆化部、東北地區(qū)及內(nèi)蒙東部等地,年慧籍射量約??5.4-6.?7?GJ/m2;太陽能可利用區(qū)分布在長江下游的中東部地區(qū)、兩廣、貴州南??部和云南等地,年總福射量為4.2-5.4?0_1/1113"1。??中祀水平面總巧射????CHi、j々?Global?Honzcmai?Irradiation??圖1-?4中國太陽能箱射分布圖w??5??
在2014年,全球聚光太陽能熱發(fā)電裝機量増長了?32%,累積裝機容量約為??4.?5WW。自2005年。蘖x來,全球聚光太陽能熱發(fā)電開始快速發(fā)展,累積裝機容量??増長近十倍,如圖1-6所示1"。西班牙和美國是全球主要的太陽能熱發(fā)電國家,??兩國的累積裝機容量分別占全球累積總量的52.?1%和38%,同時越來越《的國家??開始關注發(fā)展此項技術,如南非、印度、中國等國家近年來増幅顯著。??4000???...|||||??KBH?BHffii?BHCT?BfflEl?BBBIKBH?BB1KBBI??圖1-?6近十年來全球聚光太陽能熱發(fā)電容量(單位:MWp)??國際能源署(IEA)發(fā)布了《Energy?technology?roadmap》,預測到2050??年太陽能發(fā)電有可能發(fā)展為世界最主要的供電來源,其中,光伏發(fā)電將占發(fā)電總??量16%,聚光太陽能熱發(fā)電將占全球各地區(qū)的太陽能發(fā)電總量分布及??增長曲線如圖1-7UW1所示,由圖可知,到2050年,我國的太陽能發(fā)電仍。迊V光伏??發(fā)電為主
【參考文獻】:
期刊論文
[1]添加不同納米顆粒的導熱油直接吸收集熱實驗性能[J]. 徐國英,李凌志,張小松,孫岳明. 化工學報. 2014(S2)
[2]周向非均勻熱流邊界條件下太陽能高溫吸熱管內(nèi)湍流傳熱特性研究[J]. 常春,張強強,李鑫. 中國電機工程學報. 2012(17)
[3]塔式吸熱器中輻射傳播過程的參數(shù)分析[J]. 崔福慶,何雅玲,李東,陶于兵,程澤東. 工程熱物理學報. 2011(08)
[4]太陽能線聚焦腔體結構吸收器熱遷移因子理論分析[J]. 白濤,代彥軍,王如竹. 太陽能學報. 2011(06)
[5]太陽能腔式吸熱器啟動過程性能的數(shù)值模擬[J]. 魏進家,屠楠,方嘉賓. 工程熱物理學報. 2011(06)
[6]Therminol VP-1導熱油平板太陽能集熱器的熱工性能測試實驗[J]. 唐千喻,王華,王輝濤,卿山. 工業(yè)加熱. 2011(02)
[7]太陽能塔式熱發(fā)電站熔融鹽吸熱器過熱故障的影響因素分析[J]. 王建楠,李鑫,常春. 中國電機工程學報. 2010(29)
[8]塔式太陽能發(fā)電多孔介質(zhì)吸熱器動態(tài)模型[J]. 許昌,劉德有,鄭源,呂劍虹. 中國電機工程學報. 2010(29)
[9]拋物槽式太陽能集熱器集熱實驗及模擬研究[J]. 王亞龍,劉啟斌,隋軍,趙芫樺,宿建峰,李和平,金紅光. 工程熱物理學報. 2010(08)
[10]太陽能熱發(fā)電及其聚光裝置的現(xiàn)狀與比較[J]. 金曉雷,王培紅. 上海電力. 2009(01)
博士論文
[1]基于碟式的太陽能二次反射及其分頻系統(tǒng)的數(shù)值模擬和實驗研究[D]. 張艷梅.浙江大學 2013
[2]納米流體的輻射特性及其在太陽能熱利用中的應用研究[D]. 魏葳.浙江大學 2013
[3]低熱值氣體多孔介質(zhì)燃燒機理與工業(yè)化[D]. 鄭成航.浙江大學 2011
[4]采用腔體吸收器的線聚焦太陽能集熱器的理論及實驗研究[D]. 翟輝.上海交通大學 2009
碩士論文
[1]太陽能腔式盤管空氣接收器的試驗研究和數(shù)值模擬[D]. 嚴亮.浙江大學 2015
[2]斯特林循環(huán)分析與加熱器特性研究[D]. 陳聰慧.浙江大學 2014
[3]槽式太陽能熔鹽集熱傳熱的試驗研究[D]. 劉閃威.北京工業(yè)大學 2013
[4]熔融鹽在微細圓柱表面自然對流傳熱的實驗研究[D]. 李強.北京工業(yè)大學 2012
[5]碟式聚光太陽能集熱器的性能分析及試驗裝置設計[D]. 宋佳.華中科技大學 2012
[6]碟式斯特林太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的模型構建和優(yōu)化研究[D]. 何堅.蘭州理工大學 2011
[7]太陽能腔式吸熱器熱性能和熱應力分析[D]. 康劍南.哈爾濱工業(yè)大學 2010
[8]非跟蹤式太陽能聚集技術研究[D]. 譚小琴.哈爾濱工業(yè)大學 2007
本文編號:3047401
【文章來源】:浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:164 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1-?3世界各地區(qū)內(nèi)二氧化碳排放量狀況w??曰益増長的環(huán)境壓力亟需我國加快能源結構調(diào)整,發(fā)展清潔低碳能源,積極??
倍;因此在不同地區(qū)需要因地制宜的制定太陽能利用方案W。??中國太陽年福射總量達3.?3-8.4?GJ/m^,且太陽能分布不均勻,總體上北部??大于南部,西部大于東部,如圖1-4所示W。其中,太陽能豐富區(qū)分布在新疆南??部、甘肅、青海、內(nèi)蒙中西部、青藏高原等地,年怠箱射量在6.7?GJ/mH乂上;??太陽能較豐富區(qū)分布在新疆化部、東北地區(qū)及內(nèi)蒙東部等地,年慧籍射量約??5.4-6.?7?GJ/m2;太陽能可利用區(qū)分布在長江下游的中東部地區(qū)、兩廣、貴州南??部和云南等地,年總福射量為4.2-5.4?0_1/1113"1。??中祀水平面總巧射????CHi、j々?Global?Honzcmai?Irradiation??圖1-?4中國太陽能箱射分布圖w??5??
在2014年,全球聚光太陽能熱發(fā)電裝機量増長了?32%,累積裝機容量約為??4.?5WW。自2005年。蘖x來,全球聚光太陽能熱發(fā)電開始快速發(fā)展,累積裝機容量??増長近十倍,如圖1-6所示1"。西班牙和美國是全球主要的太陽能熱發(fā)電國家,??兩國的累積裝機容量分別占全球累積總量的52.?1%和38%,同時越來越《的國家??開始關注發(fā)展此項技術,如南非、印度、中國等國家近年來増幅顯著。??4000???...|||||??KBH?BHffii?BHCT?BfflEl?BBBIKBH?BB1KBBI??圖1-?6近十年來全球聚光太陽能熱發(fā)電容量(單位:MWp)??國際能源署(IEA)發(fā)布了《Energy?technology?roadmap》,預測到2050??年太陽能發(fā)電有可能發(fā)展為世界最主要的供電來源,其中,光伏發(fā)電將占發(fā)電總??量16%,聚光太陽能熱發(fā)電將占全球各地區(qū)的太陽能發(fā)電總量分布及??增長曲線如圖1-7UW1所示,由圖可知,到2050年,我國的太陽能發(fā)電仍。迊V光伏??發(fā)電為主
【參考文獻】:
期刊論文
[1]添加不同納米顆粒的導熱油直接吸收集熱實驗性能[J]. 徐國英,李凌志,張小松,孫岳明. 化工學報. 2014(S2)
[2]周向非均勻熱流邊界條件下太陽能高溫吸熱管內(nèi)湍流傳熱特性研究[J]. 常春,張強強,李鑫. 中國電機工程學報. 2012(17)
[3]塔式吸熱器中輻射傳播過程的參數(shù)分析[J]. 崔福慶,何雅玲,李東,陶于兵,程澤東. 工程熱物理學報. 2011(08)
[4]太陽能線聚焦腔體結構吸收器熱遷移因子理論分析[J]. 白濤,代彥軍,王如竹. 太陽能學報. 2011(06)
[5]太陽能腔式吸熱器啟動過程性能的數(shù)值模擬[J]. 魏進家,屠楠,方嘉賓. 工程熱物理學報. 2011(06)
[6]Therminol VP-1導熱油平板太陽能集熱器的熱工性能測試實驗[J]. 唐千喻,王華,王輝濤,卿山. 工業(yè)加熱. 2011(02)
[7]太陽能塔式熱發(fā)電站熔融鹽吸熱器過熱故障的影響因素分析[J]. 王建楠,李鑫,常春. 中國電機工程學報. 2010(29)
[8]塔式太陽能發(fā)電多孔介質(zhì)吸熱器動態(tài)模型[J]. 許昌,劉德有,鄭源,呂劍虹. 中國電機工程學報. 2010(29)
[9]拋物槽式太陽能集熱器集熱實驗及模擬研究[J]. 王亞龍,劉啟斌,隋軍,趙芫樺,宿建峰,李和平,金紅光. 工程熱物理學報. 2010(08)
[10]太陽能熱發(fā)電及其聚光裝置的現(xiàn)狀與比較[J]. 金曉雷,王培紅. 上海電力. 2009(01)
博士論文
[1]基于碟式的太陽能二次反射及其分頻系統(tǒng)的數(shù)值模擬和實驗研究[D]. 張艷梅.浙江大學 2013
[2]納米流體的輻射特性及其在太陽能熱利用中的應用研究[D]. 魏葳.浙江大學 2013
[3]低熱值氣體多孔介質(zhì)燃燒機理與工業(yè)化[D]. 鄭成航.浙江大學 2011
[4]采用腔體吸收器的線聚焦太陽能集熱器的理論及實驗研究[D]. 翟輝.上海交通大學 2009
碩士論文
[1]太陽能腔式盤管空氣接收器的試驗研究和數(shù)值模擬[D]. 嚴亮.浙江大學 2015
[2]斯特林循環(huán)分析與加熱器特性研究[D]. 陳聰慧.浙江大學 2014
[3]槽式太陽能熔鹽集熱傳熱的試驗研究[D]. 劉閃威.北京工業(yè)大學 2013
[4]熔融鹽在微細圓柱表面自然對流傳熱的實驗研究[D]. 李強.北京工業(yè)大學 2012
[5]碟式聚光太陽能集熱器的性能分析及試驗裝置設計[D]. 宋佳.華中科技大學 2012
[6]碟式斯特林太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的模型構建和優(yōu)化研究[D]. 何堅.蘭州理工大學 2011
[7]太陽能腔式吸熱器熱性能和熱應力分析[D]. 康劍南.哈爾濱工業(yè)大學 2010
[8]非跟蹤式太陽能聚集技術研究[D]. 譚小琴.哈爾濱工業(yè)大學 2007
本文編號:3047401
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