隨著能源生產(chǎn)和消費模式的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型,傳統(tǒng)化石燃料能源逐步被太陽能、風(fēng)能等清潔能源所替代。在此時代背景下,聚光式太陽能熱發(fā)電（Concentrating Solar Power,簡稱CSP）作為一種新興可再生能源利用技術(shù),為人類合理利用清潔能源提供了新的思路,具有重要的開發(fā)價值。針對不同的氣象條件,采取不同的光熱發(fā)電技術(shù)路線可有效解決能源與環(huán)境的突出矛盾。對于氣象資源不理想地區(qū),采取槽式太陽能熱發(fā)電技術(shù)進(jìn)行中低溫?zé)崮芑厥站哂袕V闊的應(yīng)用背景與獨特的技術(shù)優(yōu)勢,可有效將能流密度較低、分散性較強(qiáng)的太陽能實現(xiàn)能量形式的科學(xué)轉(zhuǎn)換。眾所周知,槽式聚光太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)主要由拋物面槽式聚光集熱裝置、儲熱裝置以及熱功轉(zhuǎn)換裝置三部分有機(jī)耦合組成。然而,中低溫參數(shù)下的光熱發(fā)電存在效率較低、成本較高、投資回收期較長等一系列問題亟待解決。本文便以全系統(tǒng)為研究對象,從整體到局部各環(huán)節(jié)對其中存在的關(guān)鍵性技術(shù)問題開展一系列深入研究,采取的方法涵蓋了理論計算、模擬仿真和實驗研究。首先,根據(jù)光學(xué)定律、熱力學(xué)第一與第二定律等理論,對槽式聚光器、太陽能真空集熱管、儲熱罐和后端有無回?zé)嵫b置的熱功轉(zhuǎn)換系統(tǒng)依次建立數(shù)學(xué)模型,在Ebsil... 

【文章來源】：華北電力大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：168 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

世界太陽直射資源分布圖!mlFig.l-1Worldsolardir

真空集熱管是槽式聚光集熱系統(tǒng)中收集太陽能的又一核心部件，主要由選擇性??涂層的金屬管（吸收管）、同心玻璃管外套、金屬－玻璃密封連接（可伐合金與膨脹??節(jié)）等部分構(gòu)成［７９，８Ｇ］。如圖１－４所示，為某公司生產(chǎn)的一種典型槽式太陽能用的真??空集熱管設(shè)備。高品質(zhì)的真空集熱管明顯影響著槽式集熱系統(tǒng)的光熱轉(zhuǎn)換特性，顯??著提高整個光場的綜合效率。當(dāng)前，針對真空集熱管的研宄多集中于結(jié)構(gòu)的強(qiáng)化、??換熱的增強(qiáng)與傳熱運行特性的優(yōu)化等方面。??圖１－４真空集熱管結(jié)構(gòu)??Ｆｉｇ．?１－４?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｖａｃｕｕｍ?ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ?ｔｕｂｅ??ＥｄｅｎｂＵｒｎＭＷ等［＾ｕ］分析了輻射損失、導(dǎo)熱與對流損失等多方面因素，對真空??集熱管的換熱過程進(jìn)行熱力學(xué)建模：０＾〇！１＾１１等［８２］對流速下同軸的真空集熱管熱??效率特性開展了研究，重點分析了內(nèi)部流動的熱耦合作用；Ｊａｖｉｅｒ?Ｍｕｆｉｏｚ等［８３］對傳??統(tǒng)真空集熱管進(jìn)行了改善，設(shè)計了新型螺旋形內(nèi)翅片集熱管，有效地降低了熱應(yīng)力??的分布，為集熱管內(nèi)部流媒的強(qiáng)化傳熱提供了新的思路；Ｂｍ－Ｊｕｈｉｅ?Ｈｕａｎｇ等＿研發(fā)??了一種用于蒸發(fā)場合的、具有螺旋形多效擴(kuò)散單元的裝置，可與集熱器中的真＇個染??熱管有效鍋合

集熱器長度；■??圖２４槽式聚光器末端損失示意圖??Ｆｉｇ．２－４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｅｎｄ?ｌｏｓｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐａｒａｂｏｌｉｃ?ｔｒｏｕｇｈ?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ??（３）集熱器陣列及器件損失??本部分損失主要有集熱器陣列布置的遮擋、設(shè)備的生產(chǎn)精度（如玻璃反


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