双轴跟踪槽式太阳能集热器性能试验

研制了1套聚光比为24的双轴跟踪槽式太阳能集热器装置.利用 TracePro 软件建立了该集热器的光学效率模型,考察了单轴和双轴跟踪以及方位角和高度角跟踪误差对光学效率的影响,并对集热器的集热性能进行了试验.模拟及试验结果表明：双轴跟踪下集热器光学效率达到0．813,年均光学效率比单轴东西和南北跟踪分别高14．3％和40．9％;高度角跟踪误差对光学效率影响较大,应将高度角跟踪误差控制在0．6以内;双轴跟踪可在降低单一跟踪轴精度条件下获得较高的光学效率;实测瞬时集热效率达到0．775,集热效率归一化线性良好,模拟推算集热效率与实测效率归一化曲线趋势一致,最大误差为10．3％.因此,该集热器可用于分布式中小型集热系统.     

槽式太阳能集热器集热性能模拟研究

分析了太阳直射辐射强度、集热管进口流体温度、集热管进口流体速度三个因素对太阳能集热器热效率、吸热管表面和玻璃套管表面最大温升的影响。结果表明:集热器的集热效率随太阳直射辐射强度增加、进口流体速度增大而增大,随进口流体温度升高而减小;吸热管表面最大温差随太阳直射辐射强度增加而增大,随进口流体速度增大而减小;随进口流体温度升高先增大后减小;玻璃套管表面最大温差随太阳直射辐射强度增加、进口流体温度升高而增大,随进口流体速度增大而减小。     

槽式太阳能热发电聚光集热器性能计算

在已有模型的基础上,重新选择实验关联式,建立了计算模型.求解后,将计算结果与实验结果比较,证明该模型优于原有模型.使用该模型计算了不同辐射强度、工质入口温度、流量下的效率与出口温度,通过对这些数据的分析和整理,采用非线性Nelder Mead算法进行拟合,得出了以辐射强度、工质入口温度、流量为变量的LS-2型集热器效率和工质出口温度的多变量关系式.该关系式对设定实验参数及进一步提高聚光集热器性能具有指导意义.     

太阳能集热器研究进展

太阳能热水技术在太阳能利用技术中最为成熟、实际应用最多且在经济上能与常规能源竞争.太阳能集热器是太阳能热水器的核心部件,是用于吸收太阳辐射并使之转换为热能传递给热介质的装置.介绍了平板型太阳能集热器和真空管太阳能集热器,并对两者的优缺点进行对比,对其发展趋势进行了分析.     

用于槽式太阳能热发电系统的热管式集热器开发

综合利用槽式聚焦型聚光器和热管式真空管接收器的优点,开发了一种用于槽式太阳能热发电系统的热管式集热器,介绍了这种新型集热器的聚光镜和接收器的结构设计,以能量守恒方程和槽式聚光器的光学特性为基础对集热器的效率进行了计算,结果表明,此集热器效率高于国外现有大部分集热器效率。     

太阳能跟踪系统设计

为了更充分、高效地利用太阳能,现普遍采用跟踪太阳的方式是为最大限度地获得输出功率。本文介绍了太阳跟踪系统的控制原理、系统硬件组成和控制算法。在此基础上设计了一种跟踪精度高、结构简单、控制可靠的双轴太阳能跟踪系统,有效地提高了太阳能的利用率。并通过试验验证了此太阳能跟踪系统在晴朗的气候条件下,比固定式至少提高发电量25%。     

一种槽式太阳能聚光集热器的热性能实验研究

针对一种槽式太阳能集热器的热性能进行了一系列的实验研究,确定其室外热性能测试的实验系统方案,通过测试实际工况下集热器运行数据,分析集热器的运行特性。结果表明:水的流量、太阳辐射强度对集热器热效率影响很大,流量由0.32 m~3/h增大到0.65 m~3/h时,集热效率有所降低,最大偏差为3.1%;集热器热效率与太阳辐射强度变化趋势相同,集热器热效率最大达到46.6%。     

槽式太阳能集热器的聚光模拟和余弦效应分析

槽式太阳能发电是目前国际上发电规模最大,且已实现商业化的、较为理想的太阳热发电技术。集热器是槽式太阳能热发电的重要部件,由抛物面槽型反射器、圆形柱集热管和附属装置组成,其光学效率直接影响电厂的发电效率。本文推导并验证了抛物面槽型反射器的数学模型,深入研究了影响光学效率的余弦效应。本文的研究工作增进了对槽式太阳能聚光系统的理解,为工程应用和控制系统设计奠定了基础。     

微弧线性菲涅尔太阳能集热器的设计

分析了微弧线性菲涅尔太阳能集热器镜场安装布置原则,提出了一种微弧线性菲涅尔反射式太阳能集热器设计方法。设计了一套带有光电式太阳单轴跟踪器的集热器,装置中微弧形反射镜能实时跟踪太阳,使反射光线反射到固定安装的吸热器上。并利用Trace Pro光学软件建立了光学模型,通过仿真处于不同角度光照下的镜场布置和光学性能,验证了镜场设计方法的正确性。     

基于能量和?的抛物线槽式太阳能集热器性能分析

基于热力学方程以及实际集热器参数,对抛物线槽式太阳能集热器建立了热模型并进行了热力学分析;然后,从热力学第一定律和第二定律的角度,分析和讨论了集热器的热效率及?效率的影响因素。分析表明:影响槽式集热器性能的主要因素有太阳辐射、换热工质温度和流量、真空条件以及环境条件（如风速）等;光学损失是最主要的能量损失,吸收管的吸热?损失是最主要的?损。     

槽式太阳能集热场温度控制研究

为了将槽式太阳能集热回路的导热工质出口温度控制在合理范围内,需要研究调节迅速、控制效果良好的集热场出口温度控制系统。以1 MW槽式太阳能热发电实验系统为研究对象,建立了槽式集热回路动态数学模型,并基于模型开发了集热场导热工质出口温度内模控制器,并基于Simulink仿真平台搭建了集热回路工质出口温度PID控制系统和内模控制系统,对比分析了多扰动情况下2种系统的控制效果。结果表明：在太阳辐照、导热工质入口温度和环境温度的共同作用下,相较于PID控制系统,内模控制系统调节时间更短,超调量更小,控制效果更优。     

槽塔结合太阳能辅助燃煤发电机组性能分析

目前化石能源短缺,环境污染日益严重,太阳能作为一种清洁可再生的能源,以其储量巨大、便于获取、无污染的优势,获得广泛的关注和发展。以国内某1 000 MW 超超临界机组作为基准系统,提出了一种同时集成槽式、塔式太阳能集热子系统的新型太阳能辅助燃煤发电系统,分析了系统的节煤量、光电效率、锅炉热效率,同时对集成系统的经济成本进行了分析。结果表明：该新型集成系统比传统燃煤电站具有更好的热力学性能,可以最大限度地利用太阳能,THA工况下集成系统的节煤量约9 g/（kW·h）。随太阳能取代比例的增大,集成系统的光电效率最大为25.55%,太阳能侧平准化度电成本为0.81 元/（kW·h）,低于目前的纯光热电站上网电价1.15 元/（kW·h）,具有明显的经济优势。     

槽式太阳能热发电集热器型式及传热介质性质对电站经济性影响

基于槽式太阳能热发电技术特点,综述国内外槽式太阳能热发电站集热器及吸热传热介质主要形式.研究在相同外部条件下采用欧槽配常规联苯/联苯醚合成导热油和采用终极槽配硅油不同方案的系统配置、发电量影响分析及经济性测算.通过两种方案的对比分析提出采用终极槽配硅油方案对提高槽式太阳能热发电技术经济性的影响,为槽式太阳能热发电技术的...     

槽式太阳能热发电站系统配置的经济性分析

基于槽式太阳能热发电技术特点,综述带熔融盐储热系统的槽式太阳能热发电技术系统流程,提出太阳倍数及储热时间是影响槽式太阳能热发电站经济性的关键因素。提出槽式太阳能热发电项目供电量与太阳倍数(SM)和储热时间的关系,并给出项目年利用小时数与太阳倍数的简化计算公式。依托内蒙古鄂尔多斯地区太阳能资源条件,以50 MW装机规模为基础,分析了项目供电量随太阳倍数、储热时间的变化关系,并依据此计算了50 MW项目投资水平及项目电价水平随太阳倍数及储热时间的变化趋势,为工程设计中技术经济优化奠定基础。     

基于Petri网的太阳能集热系统的研究

太阳能集热系统是连续变量动态系统和离散事件动态系统相互作用的混杂系统。基于层次型结构模型框架下,分析了太阳能集热控制系统的混杂特性。在传统的混合Petri网基础上,建立了推广混合Petri网的太阳能集热仿真模型。并利用Matlab中的Simulink和Stateflow对太阳能集热系统推广混合Petri网模型进行仿真分析,为进一步优化混合控制器性能奠定了基础。     

基于北斗授时定位的太阳能追光系统

为了高效利用太阳能,为太阳能板加装追光系统是一个简单可靠的实现方式。基于北斗授时定位的太阳能追光系统由嵌入式芯片S3C2440与北斗模块通讯获取太阳能板所在位置和当前时间,再通过太阳定位算法实时计算出太阳方位角与高度角,最终由步进电动机驱动器来驱动双轴电动机调整太阳能电池板,以最大角度接收太阳能,实现追光。实验证明,基于北斗授时定位的太阳能追光系统可替代基于GPS的追光系统,且更具优势。     

太阳能跟踪控制系统的设计

为了提高太阳能利用率,提出一种新的太阳能跟踪方式,通过光敏电阻构成的光电传感器检测光线强度,根据光强偏差闭环控制步进电动机的转动,保证太阳光线与光伏电池板平面始终垂直,使光伏电池板输出功率最大。设计了基于AT89C52单片机为控制核心,驱动2组步进电动机,从方位角和高度角2个方向调整太阳能电池组方阵的姿态,实现双轴跟踪。试验结果表明,该控制系统能准确跟踪光源,实现电动机转动,工作性能稳定。采用单片机的太阳能跟踪控制系统具有成本低、精度高的优点。