復(fù)合拋物面聚光器(CPC)是一種理想的非成像聚光器,在80-250℃的中低溫領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。作為一種低倍聚光器,其結(jié)構(gòu)簡單成本低廉,具有可聚集部分散射、獲取更高溫度、無需跟蹤裝置等優(yōu)點。目前低倍CPC集熱器已利用到太陽能制冷、采暖、水消毒、海水淡化等項目中,未來可在工業(yè)用熱、低溫?zé)岚l(fā)電等項目中發(fā)揮重要作用。 本文設(shè)計了聚光比分別為1.5、2.0和3.0的圓管型CPC,并采用U形銅管真空玻璃管作為其集熱部分�；诠鈱W(xué)軟件Lighttools對三種CPC的光學(xué)性能進(jìn)行了模擬,分別模擬了三者在不同入射角下的直接輻照和散射輻照兩部分的光學(xué)效率并進(jìn)行對比分析。 基于熱平衡原理,通過分析CPC真空管集熱部分的傳熱過程建立了CPC一維穩(wěn)態(tài)的數(shù)學(xué)模型。搭建了開口面積相同的1.5X CPC、2.0X CPC和3.0X CPC集熱系統(tǒng),在晴天條件下測試了不同進(jìn)口溫度下三組CPC的穩(wěn)態(tài)集熱效率,并與數(shù)值計算結(jié)果進(jìn)行了對比。實驗結(jié)果顯示CPC具有良好的集熱效率,將實驗結(jié)果通過線性擬合得出各自的熱損系數(shù)與截距效率(CPC實驗光學(xué)效率)。實驗結(jié)果驗證了通過增加CPC聚光比可有效降低其熱量損失,且在相同加工...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 太陽能利用概況
        1.1.1 太陽能資源
        1.1.2 太陽能基本利用方式
    1.2 太陽能集熱器的分類
        1.2.1 非聚光型集熱器
        1.2.2 聚光型型集熱器
    1.3 復(fù)合拋物面聚光(CPC)
        1.3.1 CPC的原理
        1.3.2 CPC的截取與分類
        1.3.3 CPC的研究進(jìn)展
    1.4 本文的研究內(nèi)容與方法
第2章 CPC設(shè)計加工與光學(xué)模擬
    2.1 CPC的設(shè)計
    2.2 CPC的加工制作
    2.3 CPC的光學(xué)模擬
        2.3.1 鏡面鋁的反射率
        2.3.2 CPC的光學(xué)效率
        2.3.3 CPC光學(xué)軟件模擬
    2.4 本章小結(jié)
第3章 CPC的穩(wěn)態(tài)傳熱模型與實驗對比研究
    3.1 CPC穩(wěn)態(tài)傳熱數(shù)學(xué)模型
    3.2 三組低倍聚光比CPC的實驗介紹
        3.2.1 實驗系統(tǒng)布置
        3.2.2 實驗設(shè)備與測量儀器介紹
        3.2.3 實驗效率計算
    3.3 實驗結(jié)果與討論
    3.4 本章小結(jié)
第4章 散射輻照比例對CPC性能的影響研究
    4.1 不同聚光比CPC在各地的輻照接收性能
        4.1.1 我國的輻照資源分布
        4.1.2 理想CPC輻照接收模型
        4.1.3 典型日與全年的輻照接收性能對比
    4.2 不同散射輻照比例天氣下CPC集熱性能實驗對比究
    4.3 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 問題與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間的研究成果



本文編號：3931010