风力增压联合海水淡化太阳能烟囱电站初探

建立风力增压联合海水淡化太阳能烟囱电站(WSSCPPCSD)的数学模型,以西班牙太阳能烟囱电站原型为基础进行数值模拟,并用对比的方法分别对太阳能烟囱电站(SCPP)、联合海水淡化太阳能烟囱电站(SCPPCSD)及WSSCPPCSD却有所降低,通过风力增压系统在烟囱出口提供64.5 Pa的负压,可使SCPPCSD量提高8.22 kg/h,太阳能综合利用率提高到13.2%。风力增压系统不仅能显著增加发电量,而且可提高淡水产出。     

不同辐射模型对太阳能烟囱数值模拟影响研究

以太阳能烟囱发电（SCPP）系统为研究对象,比较定热流密度、离散纵坐标（DO）辐射模型、表面对表面（S2S）辐射模型对SCPP温度、速度等性能模拟结果,将3种模型模拟结果与试验数据对比,选择更合适的辐射模型应用于SCPP数值模拟。结果表明,S2S辐射模型集热棚出口流体最大速度比定热流密度和DO辐射模型分别高0.13、0.36 m/s;S2S辐射模型沿烟囱入口流体最大湍流黏度比定热流密度和DO辐射模型分别高16.87%、8.44%;定热流密度、DO辐射模型、S2S辐射模型沿集热棚半径流体温度与试验结果的误差分别为3.09%、0.98%、10.14%。DO辐射模型更适合SCPP系统的数值模拟计算。     

联合海水淡化和余热的风力增压式太阳能烟囱电站技术经济性分析北大核心CSCD

文章基于联合海水淡化和余热的风力增压式太阳能烟囱发电综合系统(WSCPPDW),构建了能够描述其运行特性和经济性能的数学模型,研究表明:烟气余热的利用,使得WSCPPDW的发电和产水性能优于大多数水电联产的太阳能烟囱电站(SCPP)综合系统,其发电量为193.7 kW,产水量17.2 t/h,能量综合利用效率13.5%。风力增压装置使得WSCPPDW总净利润和总净现值分别增大了21.6%和14.7%,提前3 a进入盈利期。WSCPPDW年净收益均呈逐年递增的趋势,年净现值先增大后减小,除了第1年为负值外,在剩余的服役期间内均大于零。WSCPPDW同时利用风能、太阳能和烟气余热多种形式能源,在低辐射状态下能够连续、稳定地工作。     

太阳能烟囱综合利用海水系统的初步研究

针对目前太阳能海水淡化技术和太阳能烟囱发电技术在经济或技术上存在的问题,提出了太阳能烟囱综合利用海水系统,在利用太阳能烟囱进行海水淡化的同时,以制取的淡水进行水力发电。首先以天津汉沽地区的气象数据对综合系统的性能进行了初步估算;其次建立并优化小型实验系统,获取不同冷凝方式的实验结果。通过实验与理论估算结果的对比来分析该综合系统的理论和经济可行性。理论和实验研究结果表明:采用间壁冷凝换热方式,所提出的综合设计方案具有可行性,并同时推动太阳能烟囱技术和海水淡化技术的发展。     

一种回收蒸发潜热太阳能蒸馏装置的研究

对一种回收蒸发潜热的太阳能蒸馏装置进行了研究.结果表明,太阳辐照度、冷凝器冷却海水流量和蒸发器入口海水温度是影响系统性能的主要因素,当冷凝器冷却海水流量为45 l/h,蒸发器入口海水温度为75℃时,系统具有较大的淡水产量和合适的系统GOR值.     

一种回收蒸发潜热太阳能蒸馏装置的研究

对一种回收蒸发潜热的太阳能蒸馏装置进行了研究。结果表明，太阳辐照度、冷凝器冷却海水流量和蒸发器入口海水温度是影响系统性能的主要因素，当冷凝器冷却海水流量为４５ｌ／ｈ，蒸发器入口海水温度为７５℃时，系统具有较大的淡水产量和合适的系统ＧＯＲ值。     

烟囱阴影下风力增压式太阳能烟囱电站性能探究

文章以西班牙太阳能烟囱电站为原型,采用太阳射线追踪法加载太阳辐射,对太阳能烟囱电站和风力增压型太阳能烟囱电站进行三维数值模拟,探讨烟囱阴影下系统的流场特性和太阳入射角度对系统性能的影响。研究结果表明:烟囱阴影区蓄热层表面、集热棚表面温度突降,导致热气流与蓄热层表面、集热棚表面进行对流换热,造成热量损失;随着太阳入射角增加,系统轴功率和集热棚效率均明显下降;风力增压装置形成的出口负压可以削弱阴影所造成的气流掺混等不利影响,因而风力增压型太阳能烟囱电站涡轮机轴功率的变化幅度相对常规太阳能烟囱电站较为平缓。     

ORC驱动RO海水淡化不同能量回收方式性能分析

建立了有机朗肯循环(ORC)驱动反渗透(RO)海水淡化复合系统计算模型,以混合工质R600a/R601a为有机工质,海水淡化所用海水经过冷凝器以提高淡水产量,并对使用不同能量回收装置的ORC-RO复合系统的性能进行比较。结果表明:BASIC系统、PWT能量回收系统和PES能量回收系统R600a/R601a的最佳混合比例分别为0.7/0.3、0.8/0.2和0.9/0.1;在渤海年平均水温12℃时,BASIC系统的最大淡水产量为5.04kg/s,采用PWT能量回收系统能使淡水产量提高38.69%,采用PES能量回收系统能使产水量提高130.36%;相同功耗下,3个系统比采用电驱动RO海水淡化的系统淡水产量分别提高80.96%、39.44%和19.57%;随着冷凝器进水温度的升高,PES系统的产水优势减弱,混合工质相比于纯工质的产水优势更加明显,可见复合系统的设计需要考虑冷凝器进水温度的影响。     

太阳能烟囱发电系统的CFD模拟研究

太阳能烟囱发电技术是一项综合应用温室效应技术、烟囱技术及风力涡轮发电技术于一体的太阳能发电新技术,是实现大规模开发和利用太阳能的一种新途径.采用计算流体动力学(CFD)方法对太阳能烟囱发电系统的速度场、压力场和温度场进行了数值模拟.结果表明:在其它条件不变的情况下,集热棚周边高度对系统的发电功率没有影响;太阳能烟囱直径存在一最佳值,使发电系统输出的发电功率最大.     

依托高楼的太阳能热气流电站系统的CFD模拟

设计了一种依托高楼的太阳能热气流电站,建立了相应的数学模型。利用Fluent软件对该系统的流场及温度场进行了数值模拟,并对电站结构进行了优化设计。模拟结果表明:随着烟囱高度的增加,烟囱内气流的温度不断上升,在出口处由于回流的影响温度稍有下降,气流速度不断增大,气流的压力分布先减小后增加。由于平板集热器的加热作用使烟囱内气流的温度分布不均匀,设计中可将平板型储热器换为带有肋片扩展表面的储热器,并对烟囱与扩压管联接处采用流线形联接进行过渡,以减少此处的流动阻力。同时,设计一个收缩型的烟囱出口,以保证电站系统产生较大的抽力,从而提高电站系统的能量转换率。