太阳能槽式聚光集热系统的热效率研究

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1、·14·江西能源2009(2)研究与探讨太阳能槽式聚光集热系统的热效率研究周希正1李明2项明2龙玲1（1.宜春学院江西宜春331200；2.云南师范大学能源与环境学院云南昆明652100）摘要：在对槽式聚光集热系统进行热力学分析的基础上，建立了槽式聚光集热系统的数学模型。通过与实验结果对比，证明了该模型的正确性。根据此模型分别计算分析了多种因素对聚光系统加热黑铜管和全玻璃真空管热效率的影响，指出了提高镜面反射率、减小热损失和提高吸收体导热系数是提高效率的有效途径。为槽式聚光系统在中高温的有效利用提供理论依据和参考。关键词：槽式聚光装置；全玻璃真空管；热效率；模

2、型中图分类号：TM615文献标识码：B文章编号：1005－7676（2009）02－14-04StudyontheThermalEfficiencyoftheSolarParabolicTroughConcentrationSystemZHOUXi-zheng1LIMing2XIANGMing2LONGLing1(1.SchoolofPhysicsandengineering,YichunUniversity,Yichun331200;2.SchoolofEnergyandEnvironmental,YunnanNormalUniversity.Kunming

3、651200)Abstract:Basedonthermodynamicanalysisofablackcoppertubeheatedbysolartroughconcentratingsystem,themathematicmodelwasestablishedwhichwastestifiedbycomparisonbetweenresultsofthesimulationandmeasurement.Theeffectsofmanyfactorstoablackcoppertubeandaall-glassevacuatedtubeheatedbyso

4、lartroughconcentratingsystemhadbeencalculatedandanalyzedaccordingtothemathematicmodel.Itindicatedthattheimprovementofmirror’sreflectivity,thelesseningofthermallossandtheimprovementofacceptantbody’scoefficientaboutheatconductionisgoodfortheimprovementofthermalefficiency.Theresultspro

5、videanobjectivetheoreticalbasisandreferencetoreasonablyapplyingtroughconcentratingsysteminsolarheatingfields.Keywords:solartroughconcentratingsystem,all-glassevacuatedtube,thethermalefficiency,model前，常用的聚光反射装置有三种：槽式抛物镜面反1引言射装置、塔式镜面反射装置、碟式聚光反射装置。大力发展可再生能源中的太阳能是缓解能源紧其中槽式聚光集热系统是目前发展比较成

6、熟的聚光张的重要手段之一，也是未来解决能源危机的重要方式，主要产生高温蒸汽来发电[2]。为了提高槽式聚突破口。但太阳能能流密度低，辐射量因天气变化光系统的热效率，许多人已对其跟踪方式方面进行具有间歇性及变化性。为了得到工业需求的中高温，了研究[3~5]。本文则通过实验来验证所建立槽式聚光必须采用跟踪的聚光集热系统以提高能流密度。目加热黑铜管的数学模型，并根据此模型和文献[1]的模投稿时间：2009-05-06作者简介：周希正（1974-），男，江西吉安人，硕士、讲师，主要从事太阳能利用及热发电研究。研究与探讨江西能源2009(2)·15·型，分别计算分析多种因

7、素对聚光系统加热黑铜管和全玻璃真空管热效率的影响程度，指出影响关键从式（6）和式（7）消去，则有要素，以期使槽式聚光的热效率得到提高。（8）2槽式聚光加热黑铜管集热装置的数学模型和效率因子：对于无透明罩的情况，吸收体裸露在大气中，热损失的传热过程比较简单[6-8]，即由吸收体表面通（9）过对流和辐射直接向大气散失热量。假定在接收器周围没有温度梯度，流体与管之间的换热系数为，实际的吸收管有用能获得：管子外壁的总热损系数为。注意，由于反射器，（10）考虑由对流，辐射以及通过支撑结构的热损，热损系数按下式求得：热迁移因子：（1）式中：—管外对流换热系数；（11）（2

8、）流量因子：（V为风速，L为吸收管长度