抛物槽式太阳能集热器及其供热水系统研究

抛物槽式太阳能集热器及其供热水系统研究

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时间:2019-03-16

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1、分类号:密级:UDC:编号:河北工业大学硕士学位论文抛物槽式太阳能集热器及其供热水系统研究论文作者:王伟学生类别:全日制学科门类:工学学科专业:供热、供燃气、通风及空调工程指导教师:杨华职称:教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofHeating,GasSupply,VentilatingandAirConditioningEngineeringSTUDYONPARABOLICTROUGHSOLARCOLLECTORSANDITSWATERHEATINGSY

2、STEMSByWangWeiSupervisor:Prof.YangHuaDecember2014原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师指导下,进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容,也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体,均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名:日期:关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定:学校有权采用影印、缩印、

3、扫描、数字化或其它手段保存论文;学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务;学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流;学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名:日期:导师签名:日期:摘要随着常规能源短缺和环境污染的日益严重,太阳能得到了越来越广泛的应用。抛物槽式太阳能集热器具有反射聚光作用,同时能够跟踪太阳光线,所以利用其可以产生中高温热水。该集热器目前主要应用于太阳能发电或者其它工业领域,但其在民用热水领域的应用还是鲜有报道的。根据民用热水的需求特点及经济性要

4、求,本文提出了一种无跟踪抛物槽式太阳能集热器热水供应系统。首先对集热器的工作原理和光学性能进行了分析,计算得到当太阳光线垂直于抛物槽开口入射时集热器的光学聚光比为0.8~10。搭建了集热器性能实验测试平台,研究了集热器倾角和方位角对其集热性能的影响,实验结果表明在天津地区该集热器的最佳倾角为40°,最佳方位为正南方向。同时进行实验测试得到了该无跟踪抛物槽式太阳能集热器的瞬时效率和日集热效率。利用TRNSYS软件对该太阳能集热供热水系统进行了模拟优化研究,结果表明倾角为40°时集热器获得的年太阳辐射量最大。当水箱容积和集热器面积的配比增大时,系统的年集热效率和年

5、太阳能保证率都会随之增大,但是当该配比增大到一定值时,二者都基本不再变化。供水温度每提高10℃,系统年集热效率会降低1%,年太阳能保证率会降低5%~8%。用户用水负荷每增加10L,年太阳能保证率降低约5%,系统集热效率提高1.5%。当连接管长从5m增加到25m时,系统年集热效率和年太阳能保证率分别下降5%和6%。设计了一套应用于实际供暖工程的无跟踪抛物槽式太阳能热水系统,对其进行了实验测试,结果表明高寒期室内温度达到18℃的时候比较少,末寒期室内温度每天在12:00~16:00基本可以达到18℃。对该工程进行了经济效益和环保效益分析,指出本集热器系统相对于其它

6、类型的集热器具有一定的优势。关键字:无跟踪抛物槽式太阳能集热器TRNSYS热水系统IABSTRACTWiththeshortageofconventionalenergyandtheincreasinglyseriousenvironmentalpollution,solarenergyhasbeenmorewidelyused.Parabolictroughsolarcollectorsareabletoconcentrateandtrackthesun’srayssothathightemperaturehotwatercanbeproduced.This

7、typeofsolarcollectorsismainlyusedinthefieldofsolarpowergenerationorotherindustrialareas,andtheapplicationsinthefieldofdomestichotwateryet.Accordingtothedemandsofdomestichotwaterandeconomicrequirements,akindofno-trackingparabolictroughsolarcollectorhotwatersystemwaspresentedinthispap

8、er.Firstly,workingp

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