槽式太阳能聚光集热器集热性能研究

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1、分类号学号M201371033学校代码10487密级硕士学位论文槽式太阳能聚光集热器集热性能研究学位申请人：王政航学科专业：动力工程指导教师：黄树红教授张燕平副教授答辩日期：2015年5月21日ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchonthePerformanceofParabolicTroughSolarCollectorCandidate:WangZhenghangMajor:Pow

2、erEngineeringSupervisor:Prof.HuangShuhongAssoc.Prof.ZhangYanpingHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论

3、文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并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。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文不保密□。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要槽式太阳能是目前发展最为成熟的聚光集热发电系统，早在上世纪80年代就进行了

4、商业化应用，槽式太阳能发电系统分为槽式聚光集热装置、跟踪控制装置、储热装置（或者补燃锅炉）、蒸汽发生系统、发电系统等组成，槽式聚光集热装置是槽式太阳能发电系统的核心装置，是光热转换的关键设备，槽式聚光集热装置的效率直接决定着槽式太阳能发电系统的效率，槽式聚光集热装置由聚光镜和真空集2热管的组成，本文以15m聚光集热实验台为依托，对聚光集热器性能进行了研究。2为了研究聚光集热器的性能，设计和制造了聚光面积为15m聚光集热实验台，焦线部分由三根真空集热管串联，真空集热管的结构为外层是玻璃管，内层是涂了吸收涂层的金属管，中间环形抽成真空减少散热，同时在

5、旁边建立了小型气象台，密切监视并记录太阳辐射、大气风速温度等环境参数，并建立数据采集系统对实验数据进行采集。针对实验台建立聚光集热装置计算模型，分为两部分，第一部分为聚光镜（场）光学效率的计算模型，第二部分是真空集热管的换热模型，根据聚光集热模型进而计算工质进行循环下的槽式太阳能集热器的效率。利用实验台设计不同工况条件下的实验方案，比如冬季和夏季太阳辐射不同状况下、不同风速下、不同循环工质（油和水）下的效率对比，进而能够更加深刻的了解聚光集热器的性能，计算出集热器的各部分热损（辐射热损、对流热损、导热热损）并绘制出不同工况条件下聚光集热器的效率曲

6、线，通过对比不同工况条件下的热损和效率，探究影响集热器效率主要因素并讨论最佳工况点。根据实验台的效率计算探讨实验台架的不足与改进，为集热镜场的建设提供参考并减少可能出现的问题，能够为槽式太阳能电站建设提供借鉴意义。关键词：槽式太阳能；真空集热管；聚光集热器；数据采集；效率曲线I华中科技大学硕士学位论文AbstractParabolictroughsolarsystem,appliedincommercialuseintheearly80'softhelastcentury,isthemostmaturethermalpowergeneration

7、systematpresent.Parabolictroughsolarpowergenerationsystemconsistsofsolartroughconcentratingheatdevice,trackingcontroldevice,heatstoragedevice(orafterburningboiler),steamgeneratingsystem,powergenerationsystemetc.Parabolictroughheatcollectiondeviceisthecoredeviceofparabolictrou

8、ghsolarpowergenerationsystem,whichisalsothekeyequipmentofthermalconv