【摘要】：太陽(yáng)能光熱發(fā)電是一種全生命周期碳排放非常少的綠色發(fā)電方式,而冷熱電聯(lián)供技術(shù)是提高能源利用效率的有效方式。太陽(yáng)能光熱利用和冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的結(jié)合將從源頭上實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,綠色發(fā)展。首先針對(duì)槽式太陽(yáng)能集熱系統(tǒng),提出了一種新線性腔式集熱器,采用蒙特卡洛射線追蹤以及熱網(wǎng)絡(luò)模型方法,通過(guò)數(shù)值模擬和分析研究了新線性腔式集熱器的結(jié)構(gòu)對(duì)光學(xué)效率以及熱損失的影響。其次,通過(guò)數(shù)值分析,建立了基于線性腔式集熱器的太陽(yáng)能冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)理論模型,研究了有機(jī)朗肯循環(huán)的蒸發(fā)溫度、冷凝溫度、過(guò)熱度以及太陽(yáng)輻射等因素對(duì)系統(tǒng)各個(gè)性能參數(shù)的影響。通過(guò)上述研究發(fā)現(xiàn),新線性腔式集熱器在弧形結(jié)構(gòu)為優(yōu)弧型、聚光鏡焦距為2100mm、保溫層厚度為35mm以及接收器的開口寬度為70mm時(shí)具有較優(yōu)的光熱轉(zhuǎn)換效率;通過(guò)和真空管的性能進(jìn)行對(duì)比,表明該集熱器具有較好的集熱性能。其次,對(duì)于該冷熱電聯(lián)供系統(tǒng),有機(jī)朗肯循環(huán)冷凝溫度對(duì)系統(tǒng)性能的影響要大于其他因素的影響,冷凝溫度為90℃時(shí)系統(tǒng)具有較優(yōu)性能。最后,結(jié)合新疆哈密地區(qū)的氣象條件,設(shè)計(jì)了一套額定制冷量為280kW的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng),該系統(tǒng)的額定總能效為62.5%,夏至日當(dāng)天的太陽(yáng)輻射可供該系統(tǒng)按額定工況運(yùn)行19.3小時(shí)。新線性腔式集熱器不僅具有良好的集熱性能,而且其生產(chǎn)和維護(hù)成本也要低于真空集熱管;冷熱電聯(lián)供技術(shù)也將進(jìn)一步提高系統(tǒng)的能源利用效率,它們的應(yīng)用將降低太陽(yáng)能光熱發(fā)電的成本,推動(dòng)太陽(yáng)能相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM615;TK513.1
【圖文】：

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文表 1- 2 光伏發(fā)電和光熱發(fā)電的對(duì)比分析[10]類別 光伏發(fā)電 光熱發(fā)電與傳統(tǒng)電廠合并 不能 能輸出電力特征 不可改變 可改變，調(diào)節(jié)生產(chǎn)過(guò)程污染程度 高污染 清潔占地面積/(m2MW-1) 25-30 35-40適用范圍 適合小規(guī)模、分布式發(fā)電由于其與火力發(fā)電有共性，適合集中式大規(guī)模發(fā)電優(yōu)勢(shì) 技術(shù)和產(chǎn)業(yè)已相對(duì)成熟儲(chǔ)熱成本低且效率高，年發(fā)電小時(shí)數(shù)長(zhǎng)，可與其他發(fā)電相契合劣勢(shì) 有污染，穩(wěn)定性不高 對(duì)地理?xiàng)l件要求高

LS2模擬光路圖

19（a） （b）圖 2- 5 金屬管吸收管下半圓柱面（a）和上半圓柱面（b）輻照度圖2.5 本章小結(jié)本章首先提出了一種線性腔式結(jié)構(gòu)的集熱器，并對(duì)線性腔式集熱器的工作過(guò)程涉及的相關(guān)熱損失和光學(xué)損失進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹。其次介紹了基于線性腔式集熱器的槽式聚光集熱系統(tǒng)的光學(xué)理論模型以及相關(guān)模擬參數(shù)設(shè)置；此外，采用熱網(wǎng)絡(luò)模型方法建立了新線性腔式集熱器的熱性能分析模型；最后對(duì)光學(xué)模擬進(jìn)行了驗(yàn)證，光學(xué)模擬結(jié)果和文獻(xiàn)數(shù)據(jù)的相對(duì)誤差為 3.3%，驗(yàn)證了相關(guān)方法的正確性，可用于基于新腔式集熱器的槽式光熱系統(tǒng)的光熱性能分析。

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本文編號(hào)：2779214