太阳能腔式吸热器辐射特性研究.pdf

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1、毛前军等：太阳能腔式吸热器辐射特性研究141DOI：10．13905／j．cnki．dwjz．2015．11．049太阳能腔式吸热器辐射特性研究毛前军，彭丽，马川，刘晓燕(东北石油大学土木建筑工程学院。黑龙江大庆163318)【摘要】由于太阳能的低密度、多变性和昼夜间歇性等特性，目前太阳能在工业方面产业化、规模化实际应用很不普遍。作为能源密集型企业的油田既是产能大户也是耗能大户，一方面源源不断的为国家提供能源；另一方面也在不断的消耗大量的能源，能耗问题一直困扰着油田的可持续发展和环境生态问题，在油田利用太阳能具有较高的科学价值和巨

2、大的经济社会效益，本文重点介绍油田用碟式太阳能系统的光热转换效率关键指标的研究现状。【关键词】太阳能；油田；吸热器【中图分类号】TU832．17【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2015)11—0141—03碟式太阳能聚光系统由碟式镜面反射器和腔式吸热器法可以用来验证理论模型的精度。组成，系统的光热转换效率是整个太阳能利用效率的核心为了准确计算太阳能光热转换效率，太阳辐射强度是和难点之处，也是系统性能指标最重要的评价因素及推广一个重要的基础参数，因此，国外许多学者进行了相关的研利用的关键。目前也是国内外学者研究的重点

3、之一。当前究。2009年，Janjai等介绍了太阳辐射强度对太阳能系的研究重点主要包括太阳辐射强度的动态规律，腔式吸热统热效率的重要作用和意义，结果显示平方根误差在10％器形状优化等。太阳辐射强度动态规律的研究手段主要包以内。2009年，Yao等采用HFLD软件计算了中国首座括数值模拟和实验测试；腔式吸热器形状优化研究手段主1MW中央吸热器系统定日镜场布置设计和属性。2011年，要是数值模拟。本文重点介绍油田用碟式太阳能系统的光DavidBarley等¨对最近几十年聚焦太阳能系统的研究成热转换效率关键指标的研究现状。果进行了介绍总

4、结。2011年，Wu和Chee143介绍了几种计1太阳辐射强度的研究进展算太阳逐时辐射强度的计算模型，并提出了一种耦合ARMA为了太阳能实现有效利用和推广，准确计算和实验测和TDNN的新的计算模型，文章最后计算该地区2009年2试太阳辐射强度是一项必不可少的基础工作。考虑太阳辐月的月平均太阳逐时辐射强度。2012年，su等研究了澳射强度的周期性、低密度性和间歇性特点，碟式太阳能聚光门太阳辐照强度的日变化规律和年变化规律。系统的利用效率和经济性评价及应用受到了一定的限制和近年来，国内相关高校和科研机构也有一些关于太阳影响。因此，该部

5、分重点介绍太阳辐射强度的研究进展。辐射强度的研究成果。截止到目前为止，基本计算模型主目前关于太阳辐射强度的研究有5种方法。最简单的要有：Hottel模型、ASHRAE模型、非晴天计算模型等。方法就是采用Et照时数来计算平均太阳辐射强度’，这也1980年，程曙霞和葛新石提出了采用非稳态卡计法原理来是目前国内各地区采用的一种主要方法，这种方法方便使测试和计算太阳辐射强度时具有结构简单、价格低廉的优用，但是对当地气候特征依赖严重，具有一定的局限性。第点17]。2012年，卢奇和周伟建基于Hottel模型数值计算了2种方法是研究太阳光线的

6、传输机理，详细考虑气体吸收我国主要大城市太阳逐时辐射强度的变化特征，并基于研率、瑞利散射和气溶胶的影响，但这种方法使用也有限制，究结果计算了集热器的最佳倾斜角以获取最大的太阳辐射如采用的云层特性其实是采用平均日照时数来计算获取量¨。2003年，吴继臣和徐刚以暖通空调设计负荷计算需的，因此计算结果也会有一定的限制J。第3种方法是分求为研究背景，采用ASHRAE模型计算了我国主要城市冬别计算太阳总辐射强度和散射强度，然后通过两者的差值季各月典型日水平面上的太阳散射辐射日总量和总辐射强计算太阳辐射强度(直射强度)，此方法的平均误差超过度

7、H。2007年，林媛通过实测大气透过率并采用ASHRAE10％，主要是由于散射辐射强度的测量很容易产生误差。模型推导了任意角度采光面的太阳直射辐射强度和散射辐第4种方法是采用卫星获取数据，精度较高。但是这种方法射强度的计算公式J。对卫星的要求和工作强度提出更高的要求，常规应用也具2腔式吸热器不同形状的研究现状有一定的难度J。第5种方法是采用地面观测获取实验数1981年，Clausing[2首次提出了一个大立方体形腔式据，这是最准确的方法之一。因为只能测试当地准确的太吸热器的对流热损失的分析模型，后来基于吸热器开VI孔阳辐射强度，例

8、如海平面表面的太阳辐射强度、青藏高原的面积对这个模型进行了修正并通过实验数据来验证模型地区、南京地区、苏州地区’以及长江中下游地区]的可靠性和精度。1990年，Behnia等研究了充满非参与等，故需要建立许多地面观测站，不具有推广性。但是此方性流体