1、论研究二〇五年五月十日星期腔体吸收器的结构优化三角形腔二〇五年五月十日星期体吸收器正方形腔体吸收器第章菲涅尔反射式太阳能集热器腔体吸收器集热性能二〇五年五月十日星期线聚焦三角腔体吸收器的热性能数学模型二〇五年五月十日星期,物性参数边界条件二〇五年五月十日星期的设定网格划分和求解模型二〇五年五月十日星期模拟结果及分析点聚焦三角腔体吸收器的热性能分二〇五年五月十日星期析数学模型及边界条件的设定二〇五年五月十日星期网格划分和求解模型模拟结果及分析二〇五年五月十日星期本章小结结论致谢二〇五年五月十日星期第章绪论引言随着社会经济发展的不断加快,能源的消耗日益增加。据统计,按照现有的储量和开采速率估计,传统能源例如煤炭石油天然气只能维持百多年。大量的开采使用和浪费导致。
2、能源供应短缺和价格上涨，从而制约着经济的发展。大力发展可再生能源,提高传统能源的利用率,用可再生能源取代化石能源,是缓解能源危机的长远战略。而随着能源危机的日益严峻，人类在节约能源提高传统化石能源利用效率的同时，也必须大力开发新能源太阳能作为可再生能源的种，在节约常规能源保护自然环境减缓气候变化中有极大的意义。我国正处于经济飞速发展的阶段，对能源供应提出了更高的要求，加快开发利用可再生能源已成为我国应对日益严峻的能源环境问题的必由之路。可再生能源是指自然界中可以不断再生，永续利用的能源，具有取之不尽，用之不竭的特点，主要包括太阳能，风能，水能，生物质能，地热和海洋能等。可再生能源对环境的危害最小,甚至没有危害,并且分布较为广泛。在各种可再生能源中,太阳能是。
3、根本的能源,使用最为普遍,储量最为丰富,对环境污染少,被称为永久的能源,受到各国重视。太阳能般是指太阳福射能,是地球生物赖以生存的能量源泉。太阳能的利用有多种途径,现有的石油煤炭,绿色植物等资源都可以视为太阳能的间接利用。太阳能占新能源总量大部分,是新能源的主体。近半个世纪以来,特别是近三十年来,太阳能的研究越来越受到人们的重视,也取得了阶段性成果,例如太阳能热水器光伏电池板太阳能建筑体化太阳热发电等等。要实现将太阳能转化为可代替传统能源的主要能源，现有技术还是存在着诸多缺点，如成本高，效率低，设备维护困难等问题。年月，国家能源局发布了可再生能源十二五规划明确了将太阳能热发电作为个发展的重点，目标在太阳能日照条件好可利用土地广具备水资源条件地区，开展热发电。
4、项目的示范，并于年达到的发电规，同时规划中还提出了进行太阳能海水淡化以及太阳能采暖制冷试点示范，为利用可再生能源解二〇五年五月十日星期决沿海城市缺水问题和大规模中高温工业应用摸索经验相关鼓励政策的出台，将有力促进太阳能光热技术在我国的研究与应用。太阳能热利用根据温度范围不同大致可以分为低温，中温，高温利用。低温利用主要指温度小于的范围的应用，主要有太阳能热水，太阳能供暖和太阳能除湿空调等中温热利用温区在到，主要的应用形式包括太阳能制冷，太阳能锅炉和太阳能海水淡高温利用主要指以上温区的太阳能利用，主要包括太阳能热发电。太阳能热利用方式太阳能具有取之不尽，用之不竭清洁等优势，但是由于太阳能能流密度较低大气层外围,在地面般小于,能量品位不高，并存在昼夜的间歇性的。
5、点。采用跟踪聚光型太阳能集热器，可以获得较高品质的热能。因此，利用聚焦技术可以提高太阳能光热转换温度，能够实现太阳能在中高温领域的应用在太阳能中高温利用中。聚焦型太阳能集热器分为点聚焦和线聚焦两类，点聚焦有碟式和塔式，线聚焦有槽式和线性菲涅耳式，能获得较高热能，是高品质热源，属于中高温应用。在太阳能中高温利用中，目前的主要研究方向是中温太阳能工业加热太阳能制冷与空调和太阳能高温热发电技术。槽式和线性菲涅耳式属于线性聚光，目前已经实现商业化应用。碟式和塔式属于点聚焦，由于成本高且具有很高的技术难度直处于示范阶段。因此，线聚焦太阳能集热器在中高温利用方面占有重要地位。线性菲涅尔太阳能集热器主要由光学聚光器接收器太阳跟踪控制装置三部分构成，其接收器核心部件是吸收。
6、器。现研究的吸收器主要有两种真空管吸收器和腔体吸收器。真空管吸收器由表面镀有选择性膜层的金属内管和玻璃外套管组成，内管与外管之间为真空，以减少对流和导热损失，通常称为槽式真空集热管。真空集热管对阳光的吸收率高，工作时的发射率低。但是，为了保持其长期高真空度及选择性涂层的稳定，金属管与玻璃管间封接技术要求高，工艺复杂，制作成本相对较高。腔体吸收器结构为槽式腔体，腔体内壁涂有选择性涂层，外壁包裹隔热材料。腔体吸收器与真空管相比，结构更为简单，经聚焦的辐射热流几乎均匀地分布在腔体内壁，具有较低的投射辐射能流密度，开口有效温度的降低使得热损失也随着降低，有较好的热稳定性，腔体吸收器的腔体内壁温度较为平均，有效减小了内壁与工作流体个值,使得玻璃镜面的数量最少。图中。
7、合实线处即为相同镜面数下，理论聚光比最大值。如，在和左右时，相同镜面数下的理论聚光比较大。图玻璃镜面反射光线路径图如图所示，对于个固定接收板安放角度值，总会有块玻璃镜片反射的光束宽度与接收板宽度恰好相等，此时，并且对电池片的利用最为充分，单片玻璃镜的聚光比最大为当与值偏差越大时，反射镜片的宽度越小，反射光束宽度均小于平面接收板宽度。反射镜片的宽度越小，在有限的值范围内，镜面数值越大,所以给定镜片数也总会有个最优的值，使得聚光比二〇五年五月十日星期最大，如图中拟合黑线所示。图中直接给出了理论聚光比与跨度的关系。从图中可以看出，当接收板安放高度定时，不同角度,相同跨度下，理论聚光比是基本相同的。在趋于较大时，理论聚光比虽然也直增大，但增。
8、幅逐渐缩小。图理论聚光比随变化规律面积利用率当该聚光系统的接收器为腔体时，定义该聚光器的单侧面积利用率为玻璃镜面在阳光入射方向上面积之和与聚光器平面框架所占空间总面积之比在平行光照射条件下，给定接收板宽度为，玻璃镜面安放使。在接收平板安放角度和安放高度范围内，分析该聚光器的面积利用率ξ二〇五年五月十日星期值分别为时，在不同角度,不同跨度下，该聚光器的面积利用率的变化规律。从图中可以看出值定，在同角度下，面积利用率随的增大而逐渐减小。在相同跨度下，面积利用率随角度的增加变化不大。当值定，在同值条件下，面积利用率随值增加而逐渐减小。在相同跨度下，面积利用率随值增加而增大。也就是随接收板安放高度增加，在相同跨度下面积利用。
9、提高。角度对影响不大。本章小结本章利用聚光系统光学分析的通用方法矢量法，结合线性菲涅耳型聚光反射装置的自身特点，推导出系统南北场东西场任意场的入射角反射位置跟踪倾角等计算公式，并通过实验验证与计算分析的方法对系统光学跟踪特性有了直观明了的了解，其结果可以方便固定吸热器型的线性菲涅耳聚光反射镜场的设计与预测。利用本章公式，可进步对线性菲涅耳型聚光反射装置进行详细分析，例如对该类型的跟踪系统的分析设计，可以对系统的遮挡问题，聚光比分析提供必要的分析基础。本章还以平板吸收器为例，分析了接收器的无量纲安装高度，无量纲玻璃镜元跨度及接收器的安装倾角，反射镜镜元的倾角对集热器聚光比的影响。同时分析了线性菲涅尔集热器的场地面积利用率。为线性菲涅尔反射集热器的应用提供了。
10、点参考价值。二〇五年五月十日星期二〇五年五月十日星期第章菲涅尔反射式太阳能集热器腔体接收器集热性能引言接收器在太阳能集热器的作用非常明显。接收器中的太阳辐射能转换成热能并且被流体的物质带走，从而完成光和热之间的转换。集热器性能的好坏是由接收器的热性能所决定的。因此对接收器中的流动和传热的性能，能对接收器的优化设计提供帮助，降低热损失，提高集热器的光和热的转化效率。本文提出了四种结构类型的腔体吸收器，并进行了设计。对四种吸收器的热性能进行比较，运用了理论计算和软件分析，并在此基础上提出了优化设计的方案。以期能够进步的完善线性菲涅尔反射集热器的系统。基于腔体吸收器的太阳能聚光能量系统热力学分析聚焦式太阳能系统的热力过程基于腔体吸收器的聚光太阳能光热转化系统如图。
11、，太阳辐射通过聚光器将光线汇聚在腔体吸收器中在腔体吸收器内壁面，光能转化热能，热能被工质流体带走利用腔体吸收器的黑腔特性，能使得聚光器汇集的光线能在腔体吸收器内经过多次反射和吸收，尽可能的将光能转换成热能与此同时，腔体吸收器通过保温材料向环境有导热损失，在腔体吸收器开口处会向环境大空间有红外辐射和自然对流热损因此流体工质带走的可用热能，取决于直射辐射值聚光器光学性能和腔体吸收器的热损失量。二〇五年五月十日星期图基于腔体吸收器太阳能聚光光热转化系统系统的热力学分析主要基于以下几点假设和说明系统的热力学分析主要基于以下几点假设和说明聚光器跟踪装置无跟踪误差，能保证太阳光能够全部汇聚到腔体吸收器中聚光器的光学效率用表示腔体被看作是黑体，表面温度致均匀为腔体吸收。
12、器保温效果良好，保温层外表面温度与大气环境温度致环境温度保持稳定，不受太阳能集热系统的影响，为聚焦型集热器只能利用太阳辐射中的直射辐射部分，实际受到集热器的跟踪形式气象状况以及时间等参数的影响在热力学分析中，认为是常数，并且系统处于稳定状态二〇五年五月十日星期腔体吸收器的开口面积为，吸收面有效导热面积为，聚光器的有效聚光面积为基于腔体吸收器热效率热力学分析基于以上假设，对基于腔体吸收器的聚光太阳能光热转化系统进行了热力学分析,系统的热平衡方程如下其中为通过集热器汇聚的太阳能辐射能考虑集热器光学损失，为吸收器中工质带走的有效热能，为腔体开口处自然对流换热系数，为腔体吸收器的热损失，为保温材料的有效厚度,为保温材料的导热系数，。
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基于线性菲涅尔反射聚光的接收器优化研究
