新V型内聚光CPC热管式真空管集热器的热性能.pdf

《新V型内聚光CPC热管式真空管集热器的热性能.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第33卷第6期2012年12月电力与能源577新V型内聚光CPC热管式真空管集热器的热性能王俊，王军，李开创，张博文(东南大学能源与环境学院太阳能研究中心，南京～一呱～～一2一10～0～96～啦一～)一一～一～～一一一～一～一一～摘要：基于圆管型复合抛物聚光器(CPC)的研究，由于接受体和CPC反光板之间存在缝隙而造成大量漏光损失，设计了一种可以减少漏光损失和热损的新V型CPC反光板，并综合利用热管式真空管集热器的优越性，开发出一种新V型内聚光CPC热管式真空管集热器。首先给出了其设计结构，并对其进行传热分析，推导出该型集热器的集热效率、总热损系数的计算方法，再

2、进行室外动态性能试验，测定了它的效率曲线，试验结果与理论计算值较符合。关键词：漏光；内聚光CPC；热管式真空管；集热效率；总损失系数中图分类号：TK514文献标志码：A文章编号：2095—1256(2012)06—0577—07ThermalPerformanceResearchofaNewV·-typeInternal--concentratingCPCHeat-pipeEvacuatedTubeCollectorsWangJun，WangJun，LKaichuang，Zh～呻～一an一：g一至w=B小_一垦ow一卸e一n训～协一一一m～=薹一一～(Solar

3、EnergyResearchCenter，SchoolofEnergyandEnvironment，SoutheastUniversity，Nanjing，210096，China)慨一一～～一一～一～一一～一～一CPC(复合抛物聚光器)是一种非成像低聚焦了总热损系数、集热效率的计算方法，通过实验测度的聚光器，它根据边缘光线原理设计，可将给定定了它的效率曲线；通过对聚光板在集热器中的接受角范围内的入射光线按理想的聚光比收集到作用、聚光板形状的设计理念、聚光板的聚光性能接受器上。CPC的接收角较大，不但能接受直射等进行分析，从数学和光学理论角度，定性地描述辐射，还

4、能很好的接受散射辐射_】]。固定式CPC了该类型聚光板的特性，并通过试验与其他类型聚光比小于3，运行时不要求连续跟踪太阳，如果的集热器进行了分析比较。本文将设计一种新V每年定期调整倾角若干次聚光比一般在1O以内。型内聚光CPC热管式真空管集热器，给出这种集内聚光CPC是以热管作为接收器，外表面镀有选热器的结构，在对其进行传热分析的基础上，推导择性吸收涂层接收会聚光线，热管和CPC聚光板出该型集热器的集热效率、总热损系数的计算方两部分经固定封装在玻璃管中，玻璃管内抽成真法，并进行室外动态性能试验测定了它的效率曲空，热损少、热容量小、工作范围宽等显著优点。线，与理论

5、计算值进行比较。目前，内聚光CPC的研究报道不多_2]，其中南京1集热器的设计工业大学的徐雪松_5]对内聚光CPC型热管式真空管集热器进行了研究，研究工作通过对CPC型集热器的设计包括CPC曲线设计和集热器热管式集热器进行的传热分析和相关试验，提出基本结构两个任务。578王俊，等：新V型内聚光CPC热管式真空管集热器的热性能1．1CPC曲线要百+十+十0a一cCoOsS(—一0a)该集热器是以圆管形受光体为接收器，如图()一1干1所示其反射面由三部分组成，其中OA段是为抛物线的焦距：了减少因间隙存在造成的漏光损失而形成的折线厂一(1+sin0)段(左右两个折线组

6、成了V型)，可以使得进入V型区域的光线都可以反射到接收管上，AS段是CPC抛物线方程为：圆柱体的渐开线，SL段是抛物线，其中ST段是2Z2一一瓦截断后的抛物线。下面给出右半支曲线的参数方程。Dz—D(号++c。tsin0a)sin(一D．==DYc。s(警一)式中：D为完整CPC入射光线的进口El径，mm；Dz为出射光线的口径，mm。反射面的弧长S为：(dS)一(dr。)+r(d)。抛物线中：一一一一【lsin(等)li图1新V型CPC反射面曲线故抛物段反射表面的弧长S为：折线OA段的方程为：s—jsins({等)d===(0≤z≤rsin91一Yc91cos(

7、fl；)鲁)<-1]截短后的弧长：里C0t+lncot(詈)9T2S一一{_●——一旦√()+Sln2一(t()一sin一())式中，Ys为从彤面抛物线焦点S到彤面上的任一点的距离，mm；为线段r与CPC中心角较远的一个边的夹角，(。)。式中：g为新V型CPC的缝隙，mm；Fc为圆柱吸热体的CPC中抛物线的高度：H1一I(D圆的渐开线AS段的方程为：l+D2)c。tf—r。(sin~o一9cos9)截短后的高度：lY一一r(cos9+9sin9)H，一!翌!二(≤≤号+0)sinz()式中：p为角度变量参数，(。)；0a为CPC的接受半截短后CPC的入射光线的进

8、口口径为：D，一兰翌三二