抛物面槽式太阳能集热器热力性能研究.pdf

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1、第37卷第3期华北电力大学学报Vo1．37．No．32010年5月JournalofNorthChinaElectricPowerUniversityMay，2010抛物面槽式太阳能集热器热力性能研究崔映红，卑振华(华北电力大学能源动力与机械工程学院，河北保定071003)摘要：在已有集热器传热模型的基础上，进行简化，不失模型精度以及主要影响因素均能反应的前提下，简化了模型，便于工程的计算与分析。结果表明，集热器热效率随着流体温度的升高而变小，流体温度小于300oC时，无论集热器处于何种运行工况以及何种流量，其热效率都为6O～70％；当

2、真空区域空气压力小于13332．2Pa时，集热器效率变化较快，大于13332．2Pa时，效率几乎不变；集热器效率随着太阳辐射强度的增加而变大，450～950w／m是集热器运行的最佳辐射区间；当风速小于5m／s时，大气温度越高，集热器热效率越高。关键词：抛物面槽式集热器；热损失机理；传热模型；太阳辐射强度；流体温度中图分类号：TK513文献标识码：A文章编号：1007—2691(2010)03—0049—06Researchonthethermalperformanceofthesolarparabolictroughcollectors

3、CUIYing—hong，BEIZhen—hua(SchoolofEnergyPowerandMechanicalEngineering，NorthChinaElectricPowerUniversity，Baoding071003，China)Abstract：Basedontheexistedmodel，asimplifiedheattransfermodelwasputup．Thesimplifiedmodelwascertifi—catedtobeaccurateandconvenienttotheengineering．The

4、resultsshowthatthehigherthefluidtemperatureis，thelowerthethermaleficiencyofthecollectoris．Whenthefluidtemperatureislowerthan300℃．nomatterwhatopera—tionconditionandfluidrateiS．theeficiencyiS60～70％．Whentheairpressureislowerthan13332．2Painthevacuumarea，theeficiencyvariesfas

5、t，whilehigherthan13332．2Pa，theefficiencyisnearlyconstant．Theefficien—cybecomeshigherasradiationbecomeshigher．Thebestrangeis450～950W／m．Whenthewindspeedislessthan5m／s，thehighertheatmospheretemperatureis，higherthethermaleficiencyofthecollectoris．Keywords：parabolictroughcoll

6、ector；heatlosstheory；heattransfermodel；solarradiation；fluidtemperature升级和开发提供理论依据。0引言集热器热损失的大小可以用集热器热效率来表示。国外学者已经对集热器热效率进行了一些抛物面槽式太阳能集热器作为一种中温集热研究。如文献[1]利用试验数据拟合得到了集器，由于在美国装机容量达354MW的SEGS电站热器效率计算公式。该公式形式简单，计算方便，的发电而技术最成熟，是在近期内可实现商业化但是没有考虑影响集热器效率的各个因素。文献的一项技术。抛物面槽式集热器作为光热

7、转换的[2]在考虑集热器辐射及对流换热的基础上建立最小单元，是整个太阳能热发电系统的基础。对了集热器的传热模型，并绘出了集热器热阻结构抛物面槽式集热器热损失机理进行研究，可以掌图。该模型对影响集热器热效率的内部因素(集握热损失产生的原因及其大小，能够为集热器的热器结构与流体性质)分析准确，但是忽略了影响集热器热效率的外部因素(环境和支撑结构收稿日期：2009—10—03．等)。文献[3]在综合考虑影响集热器效率的各基金项目：华北电力大学新能源专项科研基金(932020909)个因素的基础上建立了集热器传热及热损失模型。50华北电力大学学

8、报2010年该模型精度高，但是计算复杂。本文在不失模型热阻结构图，如图1所示。图中由太阳辐射光线精度以及主要影响因素均能反应的前提下，对上经槽式抛物面反射镜反射后到达金属管的热量Q述模型进行了简化，便于工程