太阳能跨季节蓄能热泵供暖系统的实验研究

联合太阳能热泵与土壤跨季节蓄能技术,提出并设计建立了太阳能跨季节蓄能热泵这一新型的太阳能供暖系统.经过6个月的实验研究,得出以下结论:采用地下蓄热体对太阳能跨季节蓄能,可以解决非采暖季太阳能系统集热器过热的问题,有助于提高系统运行的可靠性;采用以黏土与粉土为主要介质的地下蓄热体蓄热,使用热泵机组提取跨季节储热时,取热率...     

槽式集热器(火用)效率分析和互补电站镜场设计

为实现给水加热型互补发电系统中太阳岛与动力岛更好耦合,本文建立了槽式集热器(火用)效率的热力学模型,分析了200 kW典型集热器(火用)效率随运行参数的变化规律:平均辐照600W/m2时最大效率为33%左右,最佳温度范围为250～350°C,并进行了实验验证,最后分析了互补发电系统集热场(火用)效率在设计辐照和偏离设计...     

槽式集热器(火用)效率分析和互补电站镜场设计

为实现给水加热型互补发电系统中太阳岛与动力岛更好耦合,本文建立了槽式集热器(火用)效率的热力学模型,分析了200 kW典型集热器(火用)效率随运行参数的变化规律:平均辐照600W/m2时最大效率为33%左右,最佳温度范围为250～350°C,并进行了实验验证,最后分析了互补发电系统集热场(火用)效率在设计辐照和偏离设计...     

操作参数对熔融盐高温斜温层蓄热性能的影响

首先提出了一种新型熔融盐高温斜温层耦合蓄热单罐系统,然后基于多孔介质局部热平衡理论,建立了熔融盐高温斜温层蓄热的局部热平衡数值模拟模型,研究了熔融盐进口流速、进口温度及工作温差等操作参数对斜温层蓄热单罐热性能的影响,并在熔融盐传热-蓄热实验平台上进行了试验研究。发现:当进口速度为0 001 m/s级及降低工作温差等有利于降低斜温层厚度,模拟得到的蓄热单罐轴向温度分布变化与实验结果趋于一致。因此,合理选取这些参数对蓄热单罐的正常运行是非常必要的,结果可以用于指导蓄热单罐的设计。     

基于TRNSYS的太阳能集热系统能量转化分析与优化

建立了太阳能集热器非稳态数学模型。以工程实例为研究对象,借助于TRNSYS软件,分析不同集热器类型,集热面积,水箱容积,水箱流量对太阳能集热系统性能的影响。优化集热器和水箱设计参数,采用变流量水箱系统,对提高太阳能集热系统综合性能有指导意义。     

回转窑用集热器的设计需求及结构优化

减少回转窑表面的散热损失对水泥工业的节能具有重要意义。针对现有的窑表面集热器回收效率低、加工制造较为复杂的现状,提出了一种新型的六边形管束集热器,并通过理论分析和实验手段确定了其所需换热量。在此基础上,建立了集热器设计需求与管长、管数以及管径等结构参数之间的数学关系,利用遗传算法对集热器的结构进行优化设计。结果表明:优化后的集热器所需换热面积相比实际值减少30%。在相同换热量的情况下,压降的变化对优化设计的换热面积结果影响不大,而对结构参数的选取影响较大。     

1.3～5μm宽波段红外成像光学系统设计

宽波段红外成像技术可以获取丰富的波段信息,在目标识别和频谱分析中具有独特的优势。设计了一种1.3~5μm宽波段短中波红外光学系统,该光学系统采用二次成像设计,包括7块透镜和2片反射镜,其中使用了2片硅非球面和1片硒化锌基底衍射面用以校正像差和色差。利用光学设计软件给出了系统的光学参数和二维外形结构图,并且对其像质和冷反射进行了系统分析。该系统可以实现在工作波段1.3~5μm宽波段中成像,其F数为2,满足100%冷光阑效率。该系统结构紧凑,像质较好,能够实现宽波段成像要求。     

槽式太阳能有机朗肯循环热发电系统模拟

本文借助TRNSYS软件建立了具有辅助锅炉,无蓄热和回热系统的典型槽式太阳能有机朗肯循环热发电系统,采用西安地区的气象参数作为输入,分析讨论了槽式集热器不同跟踪方式的差异、有机工质和蒸发温度对有机朗肯循环的效率和输出功率的影响、循环冷却水流量与输出功率的关系。模拟结果表明:在全年大部分时期,槽式集热器的南-北轴跟踪效率优于东-西轴跟踪;在相同条件下,采用蒸发温度高的有机工质,系统的输出功率和循环效率较好;对于不同的运行参数,存在一个最佳循环冷却水流量,使系统的净输出功率最大。     

槽式光热电站启动过程的热力学分析

由于太阳能间歇性的特点,光热电站需要进行日常启动,启动过程的能量损失会降低机组的发电量。为了明确光热电站启动过程中能量损失的组成和产生原因,本文对光热电站的启动过程进行了仿真模拟,并对其进行了能量分析。结果表明,光热电站启动过程中设备蓄热、能量损失和发电分别占总输入能量的40.59%、52.89%和6.51%,其中主要的设备蓄热位于储热系统和镜场,分别占总设备蓄热的80.60%和14.88%,主要的能量损失为集热器的光学损失、汽轮机的冷源损失和集热管的散热损失,分别占总能量损失的66.12%、18.58%和8.76%,集热管的散热损失、旁路损失和集热器的散焦损失具备节能潜力,共占总能量损失的15.31%。     

槽式集热器吸热管外混合对流换热数值模拟

本文总结了太阳能抛物槽式集热器吸热器玻璃管外对流换热的影响因素.在Shiraz 250 kW槽式太阳能热发电系统集热器结构基础上,采用最佳口径比,设计了几种结构参数不同且具有典型意义的集热器;并对所设计不同集热器结构及位置因素影响下的吸热管外混合对流换热进行了数值模拟.模拟结果表明:吸热管外混合对流平均换热热损失随集热器距地距离增大而增大,但增幅越来越小;随集热器两半反射器间间距增大而减小.而不同结构参数下混合对流换热热损失,主要受到风流在不同运行方位下由于集热器阻滞所形成的风流压力场及速度场的影响,且随结构参数呈一定趋势变化.在此基础上进一步可研究吸热器复杂耦合传热过程.     

太阳能与冷热电联产系统集成

本文研究太阳能与冷热电联产系统集成,增加槽式太阳能集热器,利用中低温太阳能.在相对节能率的基础上提出全年相对节能率,并采用全年相对节能率评价新系统,用以确定最佳太阳能集热器面积.用软件Aspen Plus模拟流程,装机容量275 kW时,太阳能集热器面积增加,新系统的全年相对节能率先增加后减少,最大全年节能率值为32.7%,而常规系统的全年节能率为30.7%,新系统较常规系统的全年节能率相对提高了6.5%,最佳太阳能集热面积为350 m2.对于不同装机容量,设计最佳太阳能集热器面积;对于同一装机容量,讨论太阳辐射强度及日照时间对最佳太阳能集热面积的影响.     

太阳能热泵联合烟草干燥系统

为解决烟草干燥过程能耗高的问题,并强化清洁能源在烟草行业的应用,设计并搭建了一套太阳能热泵联合烟草干燥系统.该系统采用真空管集热器进行集热,利用常压水进行蓄热,以热水和热泵冷凝器共同作为热源为烟草干燥过程提供热量.文章阐述了系统的结构及原理,对集热单元的效率、蓄热单元的热损失以及整个干燥系统的能耗进行了计算和分析,并与...     

闭式循环太阳能空调系统热稳定性分析

闭式循环太阳能空调系统减少了蓄热水箱以及与之相关的热水循环泵,直接在太阳能集热器与制冷机组之间形成热水循环环路,系统得到简化的同时,降低了水泵功耗,具有明显的经济性和节能性。然而,由于系统水容量较低,闭式循环太阳能空调系统在运行过程中呈现出明显的波动性。通过研究主要过程参数的变化率,对系统运行的热稳定性进行了分析,并对系统的应用方式进行了探讨。     

太阳能热发电系统蓄热过程熵产分析

蓄热技术是平衡热量供应和需求的有效手段,可以提高系统的热稳定性和延长工作时间。应用于太阳能高温热发电中的单罐斜温层蓄热系统越来越受到重视。本文从热力学第二定律出发对蓄热系统的不可逆损失进行了研究,分析了蓄热过程中蓄热材料的密度、导热系数、颗粒直径和熔盐的流速等参数对蓄热系统熵产的影响。结果表明当蓄热材料密度较小,导热系数较小、蓄热球颗粒直径较小时,系统的熵产值较小;当熔盐流速较低时,系统的熵产值也较小。     

槽式DSG太阳能集热系统模拟分析

以采用真空集热管的一次通过式槽式DSG太阳能集热器为研究对象。基于集热器管内水工质的流型与传热特性,建立了集热器稳态传热模型,并验证了模型及计算方法的合理性。分析了当出口为400℃过热蒸汽时,集热器传热受太阳辐射强度、管径、水工质入口参数等的影响规律。结果表明集热器的传热效果取决于周围环境的边界条件以及集热器结构参数和水工质运行参数的选取,本文结论为DSG集热器的设计及运行提供了理论参考依据。     

基于热阻分析的余热发电系统优化设计

水泥工业的余热回收利用对于工业节能减排具有重要的意义。本文提出了一种应用于水泥工业的余热发电系统,系统包括蒸发器、过热器、凝汽器、汽轮机以及集热器系统.基于系统的热阻分析,构建了设计参数与系统结构及运行参数之间的数学关系,以系统所需总热导为目标函数,通过拉格朗日乘子法对系统进行了优化设计,获得了优化参数。结果表明:优化后的集热器系统所需热导相比优化前降低了10%左右,优化的汽化温度随总流量的增加而降低,余热发电系统所需总热导随凝汽器冷却水温以及汽轮机做功的提高而增加。     

用平板集热器模型研究圆形斜壁太阳池

本文用研究平板型集热器热性能的方法，对圆形斜壁太阳池的集热、蓄热及其热利用效率进行了理论探讨．除考虑太阳池顶部和底部的热损失外，还着重考虑了斜壁对太阳池热性能的影响，得到与平板型集热器完全类似的热收益方程，可见用平板型集热器模型研究太阳池是合理的．     

30m~2槽式太阳能集热器性能模拟研究

本文针对30 m~2槽式太阳能集热试验装置,对太阳能集热器的性能进行了模拟。分析了太阳能集热器光热转化过程,建立了太阳能能量转换与传递模型,并开发了模拟计算程序,研究了集热器关键结构参数和运行参数对集热性能的影响规律。具体考察了太阳辐照强度、工质流量、环境风速、吸热管管径等对集热效率的影响。结果表明:太阳能集热器的集热效率随太阳辐照强度的增加而增大,随工质流量的增加而增大,存在最佳的吸热管管径使得集热效率最大。研究结果将为太阳能集热器的设计提供参考依据。     

槽式集热器效率分析和互补电站镜场设计

为实现给水加热型互补发电系统中太阳岛与动力岛更好耦合,本文建立了槽式集热器炯效率的热力学模型,分析了200 kW典型集热器效率随运行参数的变化规律:平均辐照600 W/m~2时最大效率为33%左右,最佳温度范围为250～350℃,并进行了实验验证,最后分析了互补发电系统集热场效率在设计辐照和偏离设计辐照时的特性规律,初步给出了热互补电站设计的原则。本研究结果为太阳能与火电互补发电技术的集热场设计提供了一个基本依据,具有较好的工程实用价值。     

一种提高OLED基底出光效率的亚波长光栅设计

为了提高OLED出光效率,在OLED基底表面设计了二维连续表面亚波长光栅。利用等高台阶逼近的方法近似连续表面光栅结构,并结合等效介质理论和薄膜光学原理,设计光栅参数:刻蚀深度0.29 μm,周期大小0.165 μm,底边直径与周期的比值等于1,可以实现宽光谱、广角度的高透射率。利用时域有限差分方法仿真计算了该光栅对OLED基底出光效率的影响,结果表明,出光效率最高可提高30%。