菲涅爾式太陽(yáng)能集熱、蓄熱及空調(diào)系統(tǒng)性能分析.pdf

1、太陽(yáng)能是可再生能源中應(yīng)用最為廣泛的能源種類(lèi)之一,利用太陽(yáng)能進(jìn)行供熱、采暖和制冷是實(shí)現(xiàn)規(guī)模化、低成本利用太陽(yáng)能的重要途徑,太陽(yáng)能熱驅(qū)動(dòng)空調(diào)能夠和當(dāng)前廣泛應(yīng)用的太陽(yáng)能熱水和采暖系統(tǒng)緊密結(jié)合,實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能利用與季節(jié)變化的最佳匹配。
　　本文針對(duì)菲涅爾式太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)、蓄熱子系統(tǒng)進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究,主要包括以下幾個(gè)方面的研究?jī)?nèi)容:
　　(1)針對(duì)線聚焦菲涅爾集熱子系統(tǒng),提出總面積為550m2的線聚焦菲涅爾集熱器陣列尺寸及結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

2、方法,應(yīng)用蒙特卡羅光線追跡法對(duì)其光學(xué)性能進(jìn)行模擬分析,集熱器光學(xué)效率最高可達(dá)61.58％,并分析了影響光學(xué)效率的因素。利用CFD方法對(duì)腔體吸收器的熱性能進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)輻射熱損失為主要的熱損失項(xiàng),工作溫度為100℃時(shí),腔體吸收器總熱損為93.6W/m,熱損失系數(shù)為38.9W/m2K,集熱效率為58.0%;工作溫度為220℃,總熱損為339.6W/m,熱損失系數(shù)為56.6W/m2K,集熱效率為48.5%。
　　(2)針對(duì)蓄熱子系統(tǒng)中

3、的蓄熱材料開(kāi)展研究,選擇三元熔鹽(7%NaNO3-53%KNO3-40%NaNO2)作為系統(tǒng)的蓄熱材料,對(duì)其熱物性參數(shù)進(jìn)行了測(cè)試,并通過(guò)添加膨脹石墨的方式顯著提高熔鹽的導(dǎo)熱系數(shù),膨脹石墨和熔鹽的復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)最大可達(dá)24.5W/(mK),約為原導(dǎo)熱系數(shù)的53倍左右。并提出較可行的復(fù)合材料的制備流程。
　　(3)根據(jù)基于焓法的物理模型,利用CFD方法針對(duì)相變蓄熱系統(tǒng)的充放熱過(guò)程進(jìn)行了仿真計(jì)算,依據(jù)仿真云圖進(jìn)一步分析傳熱過(guò)程及機(jī)理,