抛物面槽式太阳能系统性能的分析与优化

《抛物面槽式太阳能系统性能的分析与优化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、UniversityofScienceandTechnologyofChina硕士学位论文抛物面槽式大阳能糸统性能的论文题目分析与仗化染倩作者姓名环境科学与工程学科专业黄卫系到教梭导师姓名二〇一五年五月完成时间肀科嗲技水大嗲硕士学位论文抛物面槽式太阳能系统的光学和热学性能分析与优化作者姓名：徐倩学科专业：环境科学导师姓名：黄卫东副教授完成时间：UniversityofScienceandTechnologyofChinaAdissertationformaster'sdegreeOpticalandther

2、malperformanceanalysisandoptimizationofparabolictroughsolarsystemAuthor'sName：：：中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研宄工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研宄所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：签字日期：中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权

3、中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，卩：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可以釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。公开□保密（年）作者签名：你导师签名脊、签字日期：丨签字日期：丨彡“）摘要摘要太阳能作为一种绿色可再生能源，解决现今的环境污染和能源危机等问题具有重要的意义，因此在近几十年得到

4、了广泛的应用和快速的发展，投入前技米楚费也逐渐增大。为了实现太阳能规模化和产业化的利用，提高太阳能集热装置的集热效率，降低系统的热损，减少热电站建造和运行的成本等成为研宄的热点。本文提出了考虑镜面折射误差影响的槽式太阳能系统的光学模型。通过模型的计算结果与实验数据的比较验证了系统光学模型的准确性。基于最大年平均净能量效率，给出了槽式系统最优设计参数算法和典型系统参数。本文使用建立的模型比较了膜反射镜和玻璃反射镜下的真空管槽式系统性能。在建立的光学模型的基础上，本文还提出了一种二维槽式太阳能系统管式集热器的热

5、学模型，发展了快速的数值算法，并将其耦合到三维槽式系统的光学模型上。除此之外，热学模型考虑了温度对材料热性能的影响，提高了准确性，并且应用换热公式直接计算集热管两个面的辐射换热，减小了计算量。本文应用模型计算了两种集热管槽式太阳能系统在有无太阳辐照下的性能，并与实验数据及其它二维传热模型的计算结果进行了比较。基于热学模型，还分析了外界环境条件，导热流体的流速以及集热管的光学系数对真空管槽式系统集热效率的影响。模型有较广的适用范围，可预测不同槽式光学设计参数和不同管式集热器设计参数系统性能。本文的主要结论如下

6、：（当忽略了折射表面误差时，光学效率计算存在高达的误差。在预测使用玻璃反射镜槽式太阳能系统性能时，应同时考虑反射误差和折射误差。（两种反射镜下的真空管槽式系统在使用南北追踪方式下，冬季的系统性能相对低一些，并且冬至日输出的净能量比夏至日的还低。（在当地纬度为°的冬至日正午，使用玻璃反射镜的槽式太阳能系统的净能量效率比使用膜反射镜的情况低一半。当两种反射镜下的槽式太阳能系统光学性质一样时，在高纬度的情况下，使用膜反射镜的系统比使用玻璃反射镜更可取。当槽式太阳能系统的集热器工作温度达到。以上的实际工况下，本文模

7、型预测的集热效率的平均相对误差，对于真空集热管为，对于空气集热管，为，仅为其他几种二维模型的最小平均误差的一半左右。（太阳辐射强度和集热管的光学系数对集热器集热效率的影响较大，风速和环境温度以及导热流体的流量对集热器集热效率的影响较小。关键词：槽式太阳能系统；系统性能；误差传递模型；光学模型；热学模型AbstractAbstractAsonekindofsustainableandrenewableenergy,solarenergyplaysanimportantroleinissuessuchasenv

8、ironmentalpollutionandenergycrisis.Asaresult,solarenergyhasseenawideapplicationandarapiddevelopmentinrecentdecades,meanwhile,theinputinfundsfortechnologygraduallyincrease.Inordertoachievethecommercializedandl