跟踪式复合抛物面聚光太阳能集热器光学性能模拟

【摘要】：构建了聚光比为2.3的曲柄连杆跟踪式复合抛物面聚光(CPC)太阳能集热器。改进了太阳入射角模型,推导了太阳入射角公式,并建立了集热器的光学效率模型。分析了不同太阳入射角下CPC集热器的聚光行为,考察了春分、夏至、秋分和冬至日的太阳入射角变化规律,比较了不同放置方式和跟踪模式下CPC集热器的光学性能。模拟得到横向投影角(θt)是影响CPC集热器光学性能的主要因素,θt为-23.5°~23.5°时,入射角修正因子(IAM)达到0.95~1.14;跟踪可有效缩小θt,使CPC集热器均处于高效聚光状态。采用间歇跟踪即可获得较高的光学性能。对于该CPC集热器在南京地区采用南北放置三点间歇跟踪模式光学性能最佳,日均能量密度最大值约为1.122 k W/m2,不同节气下的日均能量密度比南北放置连续跟踪时高5%,达到固定模式的1.86~2.37倍。 【作者单位】： 南京工业大学机械与动力工程学院江苏省过程强化与新能源装备技术重点实验室;浙江大学化学工程与生物工程学系;
【关键词】： 跟踪式CPC 光学性能模拟 入射角修正因子 能流密度 间歇跟踪
【基金】：国家科技支撑计划(2014BAJ01B06) 国家自然科学基金(51276086) 江苏省“六大人才高峰”计划 江苏省普通高校研究生科研创新计划(CXLX13_410)
【分类号】：TK513.1
【正文快照】： (1.南京工业大学机械与动力工程学院,江苏省过程强化与新能源装备技术重点实验室,江苏南京211800;2.浙江大学化学工程与生物工程学系,浙江杭州310000)复合抛物面聚光(CPC)太阳能集热器具有较高的集热品位和集热效率,已被广泛用于太阳能热制冷、供热供暖和海水淡化等系统[1-4]

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