本文主要聚焦于油基納米流體在直接吸收式太陽能系統(tǒng)中的光熱利用研究。納米流體的基液為導(dǎo)熱油Therminol^?66,納米材料分別為氧化石墨烯-碳納米管（GO-MWCNT）納米復(fù)合物和核殼Ag@Al₂O₃納米材料。采用“兩步法”制備了油基納米流體,分散劑為油酸。利用紫外-可見分光光度計研究了油基納米流體的光吸收特性,并基于光熱實驗研究了油基納米流體的光熱轉(zhuǎn)化特性。同時,還對導(dǎo)熱油光照前后的變化進行了深入探討,對其變化可能對納米流體光熱轉(zhuǎn)化帶來的影響進行了分析研究。主要工作和結(jié)果如下:（1）油基GO-MWCNT納米流體相比于純導(dǎo)熱油而言,在200²500nm的光譜范圍內(nèi)透射率大幅下降,油基納米流體的光吸收性能隨著納米流體濃度的提高而增強。納米流體的光熱轉(zhuǎn)化性能隨著GO-MWCNT納米材料濃度的增大先提高后降低,100 ppm為實驗中利于光熱轉(zhuǎn)換的最佳濃度。光照45 min時100 ppm納米流體相對純導(dǎo)熱油溫度升高了11.6^oC,而且集熱效率也從52%（純導(dǎo)熱油）升高到70%（100... 

【文章來源】：江蘇大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

平板式太陽能集熱器[29]

內(nèi)外管之間的空氣被抽成真空，從而消除了傳導(dǎo)和對流熱損失。吸收板以鋁或銅為主。一種高導(dǎo)體熱管，通常由銅和吸收板焊接而成，然后將這個吸收板放置在內(nèi)管中[30]。Ayompe 等[31]在相同實驗條件下對 FPSC 和 ETSC 進行了對比研究，以監(jiān)測其全年集熱器效率，結(jié)果發(fā)現(xiàn) ETSC 的效率明顯優(yōu)于 FPSC。Hussain 等[32]研究了 ZrO2/水和 Ag/水納米流體在 ETSC 中的集熱器效率，發(fā)現(xiàn)與水相比，兩種納米流體都能提高太陽能集熱器的效率，特別是在較高的進口溫度下更為明顯，且 Ag/水納米流體的集熱器效率提高幅度更大。Kim 等[33]理論研究多種不同納米流體（納米顆粒分別為MWCNT、Al2O3、TiO2、SiO2、CuO，基液為 20%的丙二醇-水）在 U-管太陽能集熱器中的性能。實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，體積濃度為 0.2%的 MWCNT 納米流體的性能最高，將效率提高了 62.8%。值得注意的是，他們還發(fā)現(xiàn)當同時使用 50 個 ETSC 時，每年減少 1841.6~2083.1 kg 的 CO2和 6.0~6.7 kg 的 SO2排放量。

導(dǎo)熱油基納米流體在直接吸收式太陽能集熱器中的光熱轉(zhuǎn)化特性研究現(xiàn)在相同的條件下與純水相比，納米流體 DASC 的效率提高了 10%。另一方面，近年來的不少研究表明，納米流體的選擇對于研究 DASC 光熱轉(zhuǎn)化性能和吸收效率的增強是非常重要的。Taylor 等[38]的研究表明，納米流體的光學性質(zhì)受納米顆粒材料、尺寸、形狀、體積分數(shù)和基液的制約，而其光學性質(zhì)對透射率、消光系數(shù)、散射系數(shù)和吸收系數(shù)有顯著的影響，并將直接影響到 DASC 的性能。Otanica等[36]利用由多種不同納米顆粒，包括碳納米管、石墨和銀制成的納米流體，對 DASC進行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，使用納米流體作為工質(zhì)時，集熱器的效率提高了 5%。另外與表面吸收相比，使用納米流體作為體吸收介質(zhì)的反射率降低，吸光度提高。Vakil等[39]實驗研究了 0.00025 wt%、0.0005 wt%和 0.005 wt%濃度的石墨烯應(yīng)用于低溫DASC 中的光學性能和導(dǎo)熱系數(shù)，發(fā)現(xiàn)吸收和導(dǎo)熱都隨著質(zhì)量分數(shù)的增加而增強，而且集熱器的整體性能得到提高。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]用波譜法對導(dǎo)熱油連續(xù)加熱結(jié)構(gòu)變化的研究[J]. 盛克儉,吳萬年,唐明明,金寄春.  華東理工大學學報. 1997(06)

碩士論文
[1]Au納米流體的制備及其光熱轉(zhuǎn)換特性研究[D]. 陳梅潔.哈爾濱工業(yè)大學 2016



本文編號：3417185