一种新型高效太阳能集热器的设计与研究

【摘要】： 文章首先对目前太阳能开发利用的特点、现状及发展趋势作了简要介绍,同时回顾了我国太阳能热水器的产业化发展情况,在此基础提出了本文的研究课题。在查阅了大量相关文献的基础上,应用理论分析和试验研究相结合的方法,对这种新型集热器的性能进行了比较系统地分析和研究。 根据碟式聚光镜聚光后的焦平面处辐射能能流分布图以及关键尺寸对各种热量损失的影响,设计出一种新型高效腔式吸热器。 对集热系统中的新型高效腔式吸热器进行热性能分析及实验研究。计算给出了在各种温度下各项热损失所占的比重及吸热器的总体热效率。实验得出了加热功率与腔式吸热器热效率的关系,热效率能达到85 %以上,表明新型高效腔式吸热器具有较好的热性能。且工作性能稳定,完全达到预期的设计要求。 最后对整个太阳能利用聚集系统的研究进行了总结与展望。 【关键词】：太阳能 热性能 腔式吸热器 热效率
【学位授予单位】：辽宁工学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TK512
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 绪论8-22
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义8-11
• 1.1.1 研究背景8-9
• 1.1.2 太阳能热利用的重要意义9-10
• 1.1.3 我国的太阳能资源10-11
• 1.2 国内、外太阳能利用发展综述11-14
• 1.2.1 太阳能热发电11-13
• 1.2.2 太阳能热水供应系统及其产业发展现状13-14
• 1.3 集热器在太阳能热系统中的作用14-19
• 1.3.1 概述14-15
• 1.3.2 太阳集热器的分类15
• 1.3.3 几种主要集热器的介绍15-19
• 1.4 经济性分析19-20
• 1.5 相关课题研究的情况20
• 1.5.1 集热器的热性能研究20
• 1.5.2 聚光板的性能分析20
• 1.6 本文的主要研究内容20-22
• 2 太阳能知识22-30
• 2.1 太阳能相关参数22-25
• 2.1.1 太阳常数I_022-24
• 2.1.2 太阳高度角h24
• 2.1.3 太阳天顶角24
• 2.1.4 大气质量24-25
• 2.2 太阳辐射强度的计算25-30
• 2.2.1 直射辐射、散射辐射和总辐射25-26
• 2.2.2 太阳辐射模型简介26-30
• 3 新型高效太阳能集热器的结构设计30-38
• 3.1 新型高效太阳能集热器的结构和工作原理30-31
• 3.2 聚光器的选用31
• 3.3 吸热体的结构和尺寸设计31-38
• 3.3.1 整体结构设计31-34
• 3.3.2 吸热体的尺寸设计34-38
• 4 新型高效太阳能集热器性能的理论计算38-46
• 4.1 集热器的能量平衡方程38-40
• 4.2 集热器的各项热损失40-44
• 4.2.1 腔体内表面对聚焦光的反射损失40
• 4.2.2 腔体的辐射热损失40-41
• 4.2.3 腔体的对流热损失41-42
• 4.2.4 腔体的导热热损失42-43
• 4.2.5 集热器计算热损失数值43-44
• 4.3 集热器理论热效率的算法及数值44-46
• 5 新型高效太阳能集热器的实验研究及数据分析46-53
• 5.1 实验研究46-50
• 5.1.1 实验装置46
• 5.1.2 测量方法46-48
• 5.1.3 实验数据48-49
• 5.1.4 集热器实际热效率的计算49-50
• 5.2 数据分析50-53
• 6 结论53-54
• 参考文献54-58
• 攻读硕士期间发表的论文58-59
• 致谢59

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