CPC在太阳能热利用中的应用

综述了CPC聚光器的光学原理、制作方法、优点和在太阳能领域的应用；分析了CPC由倒V型结构向W型结构发展的原因；阐述并提出了直通式CPC、热管式CPC、自聚光式CPC的结构和优点；设计了多种双层玻璃管式CPC结构。     

太阳能热发电系列文章(14)CPC在太阳能热利用中的应用

综述了CPC聚光器的光学原理、制作方法、优点和在太阳能领域的应用;分析了CPC由倒V型结构向W型结构发展的原因;阐述并提出了直通式CPC、热管式CPC、自聚光式CPC的结构和优点;设计了多种双层玻璃管式CPC结构。     

槽式均匀聚光系统设计及分析

为提高槽式聚光系统的聚光均匀性,提出一种槽式均匀聚光系统,建立了该系统反射聚光器模型,并对其聚光效果进行了分析.对系统的几何参数分析表明,随着反射镜面数量的增加其宽度在逐渐减小而其倾角却在逐渐增加,系统最大几何聚光比随系统的几何高宽比δ增大而增加.利用蒙特卡罗光线追迹方法对该聚光器的聚光效果进行模拟,结果表明该系统的聚光均匀性明显优于传统的槽式聚光器聚光效果,能够满足设计需求.     

槽式太阳能聚光集热器传热性能研究

建立了槽式太阳能聚光集热器单侧吸收高热流密度的传热数学模型.该传热数学模型将金属吸热管壁面所能接受到的非均匀热流简化为矩形分布,考虑了金属吸热管管壁的周向导热,选取Dudley的试验数据验证了传热数学模型的可靠性并分析了影响集热器传热特性的主要因素.通过Fluent软件研究了槽式太阳能聚光集热器金属吸热管的周向温度分布规律.结果表明:该传热数学模型具有一定可靠性;流体温度、太阳辐射强度和流体体积流量是影响集热器管内换热特性和管壁周向温度分布的主要因素.     

太阳能槽式聚光集热系统的热效率研究

在对槽式聚光集热系统进行热力学分析的基础上,建立了槽式聚光集热系统的数学模型.通过与实验结果对比,证明了该模型的正确性.根据此模型分别计算分析了多种因素对聚光系统加热黑铜管和全玻璃真空管热效率的影响,指出了提高镜面反射率、减小热损失和提高吸收体导热系数是提高效率的有效途径.为槽式聚光系统在中高温的有效利用提供理论依据和参考.     

槽式太阳聚光器的研究

提出了一种低倍聚光的抛物面槽式聚光光伏发电方式.从聚光器的聚光比入手,推导抛物面槽式聚光的能流聚光比的公式,分析了能流聚光比和各个参数的关系.依据这些关系式制成的低倍聚光装置适宜于普及,可节约光伏装置成本,增加光伏发电量.     

槽式太阳能集热系统性能的研究

太阳能是槽式太阳能热电站集热器的主要能量来源.通过建立太阳光学模型、槽式集热器传热过程模型和集热器效率模型,对槽式太阳能集热系统性能进行了研究.以A地一年中春分日太阳法向直射辐照度为基础,计算出太阳光入射角的余弦值,讨论了太阳法向辐照度等因素对集热系统性能的影响.     

槽式太阳能聚光集热系统在不同跟踪模式下的对比

根据合肥地区的实测气象数据,采用数值模拟和实验分析相结合的方法,对槽式太阳能聚光集热系统在春、夏、秋、冬4个典型工况下的3种不同跟踪模式(二维跟踪、东西向跟踪和南北向跟踪)的性能进行研究和分析。结果显示:采用东西向跟踪时,系统的集热性能主要受一年四季太阳位置的变化以及太阳辐照强度的影响,夏季时系统集热效率最大,达到0.351,冬季最小,降至0.196;而采用南北向跟踪和二维跟踪时,系统的集热性能主要受太阳辐照强度的影响,其中,南北跟踪时系统效率为0.300～0.312,二维跟踪时系统效率为0.347～0.363。     

槽式抛物面太阳能聚焦集热器的理论研究

建立了槽式抛物面太阳能聚焦集热器(PTC)的一维、非稳态传热模型,给出了沿轴线的光强分布公式,对PTC的热性能进行了数值模拟,并与实验结果进行了比较,模拟结果与实验结果的误差在4.6%以内,两者吻合较好,验证了模型的合理性.对采用不同形式集热器的太阳能双效吸收式制冷系统的性能进行了分析对比,结果显示,采用PTC的太阳能吸收式制冷系统具有最佳的系统性能.     

塔式太阳能热发电技术的发展

塔式太阳能热发电系统具有聚光比大、投射到塔顶吸热器上的平均热流密度高、工作温度高、电站规模大和年度发电效率高等特点,提高效率和降低成本的潜力较大。文章阐述了塔式太阳能热发电技术的工作原理和系统组成;介绍和分析了国内外已建成的塔式太阳能电站;指出了塔式太阳能热发电技术的发展现状、技术难点和未来发展方向;探讨了我国规模化发展塔式太阳能热发电技术须解决的问题。     

槽式太阳能热发电技术在中国的发展现状及潜力分析

通过对槽式太阳能热发电技术集热系统和储热系统的分类,介绍了我国槽式太阳能热发电的发展现状,并进一步分析了槽式太阳能热发电在我国的发展潜力。     

Prospectives for China's solar thermal power technology development

China's total installed electrical power capacity reached 700 GW by the end of 2007 and is predicted to surpass 900 GW in 2010. The rapid increase in energy demand and increasing global warming have both pushed China to change its current electrical power structure where coal power accounts for nearly 75% of the total electric power generation. China has already become the world's largest solar water heater producer and user. However, there is still much to be done in the solar thermal power field before its commercialization. Solar thermal power technologies including solar power towers, solar parabolic trough concentrators, solar dish/stirling systems, linear Fresnel reflectors, and solar chimneys have been studied in China since the 1980s. A 10 kW dish/stirling project was funded by the Ministry of Science and Technology (MOST) during 2000–2005 with a 1 MW solar power tower and research of trough concentrator metal–glass evacuated tubes supported during 2006–2010. This paper describes a continued solar thermal power development roadmap in China in 5-year intervals between 2006 and 2025.     

Binary conversion cycles for concentrating solar power technology

It is recognized that the temperature potential of concentrated solar energy is much higher than needed by standard conversion cycles. High temperature solar receivers are in the development stage hopefully leading to the use of solarized gas turbines or of solar combined cycles. These systems are analyzed and taken as a reference standard. Binary alkali-metal steam cycles are shown to be intrinsically more efficient than combined cycles owing to their fully condensing nature. Even at top temperatures of about 600 °C typical for steam cycles the binary cycle allows, in principle, a significant efficiency gain (49.5% against 43% of a steam cycle). However, the binary high temperature systems are investigated featuring either a direct vaporization of the metal within the receiver or a liquid receiver cooling loop with the working fluid vaporized in a proper heat exchanger.With reference to the second option, the computed efficiency is 56% at a top cooling loop temperature of 1000 °C (the same efficiency is attained in a direct vaporization loop at 720 °C). A 60% thermal efficiency is within the potential of the technology. The above figures can be compared with a combined cycle efficiency of 50% at 1200 °C turbine inlet temperature.Available alkali metals are reviewed for the use of working fluid: potassium being the best known fluid but rubidium (or cesium) offering, in perspective, a better overall performance. Material problems connected with the containment of alkali metals at high temperature are reviewed. Experimental evidence suggests that up to 800–850 °C stainless steel is an adequate material, while for higher temperatures, up to 1200 °C, refractory metals should be used.With reference to heat storage the availability of appropriate high temperature substances either as liquids or as melting solids, storing energy as sensible or as latent heat respectively, is discussed.Finally the critical issue of metal vapour turbine design is considered. The results of a number of computations are presented giving the basic geometrical data of some potassium, rubidium and cesium expanders. Rotor diameters tend to be comparatively large. With reference to a 50 MW overall plant output the maximum tip diameter is 3.9 m for a potassium and 2.8 m for a rubidium turbine.     

太阳能热发电高温蓄热技术

一前言太阳能热发电技术是除风电以外最有经济竞争力的可再生能源发电技术。太阳能集热器把收集到的太阳辐射能发送至接收器产生热空气或热蒸汽,用传统的电力循环来产生电能,具有技术成熟、发电成本低和容易与化石燃料形成混合发电系统的优点。太阳能高温蓄热技术是太阳能热发电的关键技术。由于太阳辐射强度时刻在变化,太阳能热发电系统在早晚或云遮间隙必须依靠储存的能量维持系     

太阳能热发电系列文章(8)槽式太阳能热发电DSG技术

太阳能热发电是太阳能热利用的重要方向,是最可能引起能源革命的技术成果,是实现大功率发电、替代常规能源的最为经济的手段之一。太阳能热发电的三种方式各自优缺点非常明显,如:塔式效率高,但一次性投入大;槽式成本低,但相对塔     

SolarMagic为太阳能工程增加22．6％的发电量

7月16日,美国国家半导体公司(NSM)宣布美国加州奥克兰市一幢装设太阳能系统的公寓采用了美国国家半导体屡获殊荣的Solar'MagicTM电源优化器之后,其发电量增加了22.6%.这套30kW的太阳能系统安装在一幢公寓的天台上.     

塔式太阳能热发电技术进展及在我国的应用前景

在介绍塔式太阳能热发电系统的基本原理、系统组成的基础上,回顾了塔式太阳能热发电系统的发展历程,着重阐述了塔式热发电所涉及的关键技术,包括定日镜、接收器、传热蓄热工质的研究进展,并通过分析我国气象、地理条件及能源需求,指出塔式太阳能热发电在我国的西藏、内蒙等西北部地区具有广阔的应用前景.     

槽式太阳能热发电真空集热管技术

分析了真空集热管的结构和性能,制造工艺和存在的问题.同时比较了现有的几种真空集热管的性能参数,预测了真空集热管的发展方向.