1kW碟式太陽能斯特林發(fā)電裝置集熱系統(tǒng)研究.pdf

1、目前，槽式、塔式和碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于商業(yè)發(fā)電。
　　首先對三種發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)特點與難題、適用范圍做了比較分析，之后著重介紹了碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)發(fā)展前景。自主研制了一套1kW的β型碟式太陽能斯特林發(fā)電裝置，并對其進行了實驗室環(huán)境下的測試與分析，之后，為其設(shè)計了能夠提供相匹配熱功率的碟式太陽能集熱系統(tǒng)（聚光器和改進腔式吸熱器），并著重對改進腔式吸熱器的結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化設(shè)計與性能分析。相對于現(xiàn)有的腔體式吸熱器，設(shè)計了一

2、種同時安裝有石英玻璃窗和一個二級反射器改進型腔體式吸熱器，目的是提高聚光效率并降低輻射和對流熱損失。建立了碟式聚光系統(tǒng)物理模型與數(shù)學(xué)模型，并對碟式集熱系統(tǒng)的光學(xué)效率和改進腔式吸熱器的熱力學(xué)性能進行了仿真計算。
　　采用蒙特卡洛光線追蹤法，并結(jié)合碟式聚光系統(tǒng)的光學(xué)特性，對集熱系統(tǒng)的光學(xué)仿真計算結(jié)果顯示，進入吸熱器腔內(nèi)的總光輻射能為5003W，該集熱系統(tǒng)的光學(xué)效率為70.8％，且改進腔式吸熱器內(nèi)部的熱流密度分布較為均勻。建立了改進腔式

3、吸熱器以及其它三種類似結(jié)構(gòu)的腔體式吸熱器物理模型，運用熱力學(xué)仿真軟件對它們進行了熱力學(xué)性能仿真計算，計算結(jié)果表明，改進腔式吸熱器的總熱損失相較于結(jié)構(gòu)最為簡單的腔式吸熱器降低了56.8%，并通過與已有的腔體式吸熱器模型進行比較分析，驗證了設(shè)計的改進腔式吸熱器具有較好的熱性能。之后對改進腔式吸熱器的熱損失隨其影響因子（吸熱器朝向，內(nèi)表面溫度與發(fā)射率）的變化情況進行了深入研究。
　　研制的太陽能斯特林發(fā)電裝置以及對集熱系統(tǒng)的研究，對碟式