复合抛物面型聚光集热器热性能研究文献综述

 2022-10-31 11:46:54
  1. 文献综述(或调研报告):

太阳能利用技术主要是指太阳能转换为热能、机械能、电能、化学能等技术,其中的太阳能一热能转换是历史最为久远、开发最为普遍的,是可再生能源技术领域商业化程度最高、推广应用最普遍的技术之一。我国的太阳能热利用有太阳能热水器、太阳能热发电、太阳灶、太阳房、太阳能干燥器和太阳能制冷等,太阳池、太阳能海水淡化尚处于实验研究阶段。

太阳能集热器是把太阳辐射能转换成热能的设备,它是太阳能热利用中的关键设备。而聚光太阳能集热器是为了更有效地利用太阳能,提高入射阳光的能量密度。聚光集热器的特点就是使入射阳光聚焦在较小的集热面上,以获得较高的集热温度,并减少散热温度。聚光太阳能集热器分为跟踪式集热器和非跟踪式聚光集热器。复合抛物面型集热器(CPC)则属于非跟踪式聚光集热器,CPC是一种依据边缘光线原理设计的一种低聚光度非成像聚光器,可以将接收角范围内的入射光线按理想聚光比收集到吸收体上。与传统集热器相比,接收角较大。CPC集热器由于在太阳能中文应用范围内(80-200)具有较为理想的集热效率,避免了跟踪式集热系统所带来的高成本、难维护、寿命短等问题,近年来成为研发热点。

CPC 的光学效率受到直射光所占百分比、入射角度theta;的影响,随着散射光所占比例的增加,光学效率会有所下降。几何光学效率随着入射角的增大而减小。直射光线的平均反射次数随着光线入射角的增大而减小,然后呈逐步增大趋势。 直射光反射吸收效率随着光线入射角的增大而增加,然后呈现下降趋势。直射光的光学效率随着光线入射角的增大呈现 缓慢上升,然后保持下降的趋势。设法改善材料的吸收比、反射比可提高集热管光学效率。

减少吸收涂层的发射率是减少通过玻璃管热损失的最有效方法,改变端差的结构和材料可有效降低通过端差的热损失,增加保温层的厚度并选用导热系数低的材料可以显著降低集热管的总热损失。

参考文献

[1] 何梓年. 太阳能热利用[M]. 合肥: 中国科技大学出版社, 2009: 1-10

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