真空集熱管熱性能測試系統(tǒng)的優(yōu)化研究
發(fā)布時(shí)間：2020-12-16 01:56
隨著科技水平的飛速發(fā)展,人類在太陽能熱發(fā)電方面取得了前所未有的成果。太陽能熱發(fā)電作為一種聚焦型太陽能熱發(fā)電模式,按照集熱方式的不同,可分為太陽能碟式熱發(fā)電、太陽能塔式熱發(fā)電、太陽能槽式熱發(fā)電等。由于槽式發(fā)電具有更為顯著的優(yōu)點(diǎn),其已大量應(yīng)用于商業(yè)發(fā)電系統(tǒng)中。槽式熱發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電原理是通過類似拋物面柱的聚光反射鏡將不同方向所接收到的太陽光聚集到柱正中心的集熱管,從而將熱量傳遞給流動(dòng)的載熱工質(zhì),以驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電。真空集熱管(HCE)是光熱發(fā)電過程中核心的部件之一,其集熱性能的好壞,直接影響到最終的發(fā)電效率,因而,通過特定方法進(jìn)行集熱管熱性能測試對提升發(fā)電系統(tǒng)的效率顯得至關(guān)重要。該課題以真空集熱管的熱性能測試系統(tǒng)作為對象進(jìn)行優(yōu)化研究,通過借鑒DLR和NREL所采用的測試方法,如室外測試(工作狀態(tài)測量法)和室內(nèi)測試(背太陽測量法),建立了對應(yīng)的熱性能測試模型。其中,室內(nèi)測試主要是針對其保溫的能力,這通過集熱管的熱損失來衡量。熱損測試結(jié)果會受到多種因素的影響,如兩端保溫、溫度取樣點(diǎn)的選擇、溫度控制精度以及環(huán)境因素等。本文從集熱管測試原理的角度出發(fā),首先分析了集熱管熱性能測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中幾個(gè)重...
【文章來源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】：71 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
實(shí)際現(xiàn)場中的真空集熱管
圖 1.1 實(shí)際現(xiàn)場中的真空集熱管（一）國外研究現(xiàn)狀太陽能熱發(fā)電在國外起步較早，因而其在真空集熱管熱性能測試方面也做了深入究，已形成了比較成熟的理論和測試方法。在經(jīng)過多年的應(yīng)用和實(shí)際測試，瑞典rers 等與 IEA 的 SH&C 機(jī)構(gòu)及德國的 VELS 項(xiàng)目組共同合作，在傳統(tǒng)穩(wěn)態(tài)測試方法礎(chǔ)上，研發(fā)出了動(dòng)態(tài)測試方法[20-22]。此后，相關(guān)機(jī)構(gòu)人員對這兩種測試方法進(jìn)行了對比。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，針對集熱管的動(dòng)態(tài)與穩(wěn)態(tài)測試所得到的結(jié)果基本一致，這說明兩種測試方法的正確性。這兩種測試方法優(yōu)缺點(diǎn)各異，因而，在實(shí)際測試過程中，根據(jù)實(shí)際環(huán)境和不同的測試目的，適當(dāng)?shù)娜ミx擇測試方法�，F(xiàn)有 DLR(德國宇航中心)和 NREL(美國國家能源部可再生能源實(shí)驗(yàn)室)兩家機(jī)構(gòu)業(yè)的集熱管測試實(shí)驗(yàn)室，其測試結(jié)果得到國際認(rèn)可[23]。這兩家機(jī)構(gòu)在太陽能集熱管能測試技術(shù)上具有領(lǐng)先水平，其擁有一整套完整的測試體系。
圖 1.3 室內(nèi)測試實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場圖（二）國內(nèi)研究現(xiàn)狀目前國內(nèi)太陽能集熱管生產(chǎn)廠家對集熱管測試技術(shù)尚未成熟，雖然各廠家都有各測試系統(tǒng)，但因技術(shù)等原因，未能得到國際上認(rèn)可，也未與國際達(dá)成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。這致無法與國外廠家生產(chǎn)的集熱管進(jìn)行對比，使國內(nèi)太陽能熱發(fā)電難以走向世界前了解決這個(gè)問題，目前國內(nèi)都是將集熱管送往國外進(jìn)行測試，從而衡量其產(chǎn)品在國的水準(zhǔn)。然而，集熱管送到國外測試需要耗費(fèi)大量財(cái)力，且測試周期很長。出于此因，我國在借鑒國標(biāo)與歐標(biāo)的基礎(chǔ)上，形成了自己的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：《全玻璃真陽集熱管用玻璃管》（GB/T29159-2012），其規(guī)定了真空集熱器測試的具體方法，該得到了國際上的認(rèn)可[24]。雖然該方法的測試環(huán)境很接近實(shí)際現(xiàn)場，但對測試環(huán)境的要求很高，若有細(xì)節(jié)方面考慮不周到，則會導(dǎo)致測試結(jié)果產(chǎn)生大的誤差。因此就國言，能否實(shí)現(xiàn)集熱管熱性能測試系統(tǒng)的完善優(yōu)化，使其測試結(jié)果達(dá)到國際標(biāo)準(zhǔn)變得重要。.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)與論文結(jié)構(gòu)安排
本文編號：2919302
【文章來源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】：71 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
實(shí)際現(xiàn)場中的真空集熱管
圖 1.1 實(shí)際現(xiàn)場中的真空集熱管（一）國外研究現(xiàn)狀太陽能熱發(fā)電在國外起步較早，因而其在真空集熱管熱性能測試方面也做了深入究，已形成了比較成熟的理論和測試方法。在經(jīng)過多年的應(yīng)用和實(shí)際測試，瑞典rers 等與 IEA 的 SH&C 機(jī)構(gòu)及德國的 VELS 項(xiàng)目組共同合作，在傳統(tǒng)穩(wěn)態(tài)測試方法礎(chǔ)上，研發(fā)出了動(dòng)態(tài)測試方法[20-22]。此后，相關(guān)機(jī)構(gòu)人員對這兩種測試方法進(jìn)行了對比。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，針對集熱管的動(dòng)態(tài)與穩(wěn)態(tài)測試所得到的結(jié)果基本一致，這說明兩種測試方法的正確性。這兩種測試方法優(yōu)缺點(diǎn)各異，因而，在實(shí)際測試過程中，根據(jù)實(shí)際環(huán)境和不同的測試目的，適當(dāng)?shù)娜ミx擇測試方法�，F(xiàn)有 DLR(德國宇航中心)和 NREL(美國國家能源部可再生能源實(shí)驗(yàn)室)兩家機(jī)構(gòu)業(yè)的集熱管測試實(shí)驗(yàn)室，其測試結(jié)果得到國際認(rèn)可[23]。這兩家機(jī)構(gòu)在太陽能集熱管能測試技術(shù)上具有領(lǐng)先水平，其擁有一整套完整的測試體系。
圖 1.3 室內(nèi)測試實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場圖（二）國內(nèi)研究現(xiàn)狀目前國內(nèi)太陽能集熱管生產(chǎn)廠家對集熱管測試技術(shù)尚未成熟，雖然各廠家都有各測試系統(tǒng)，但因技術(shù)等原因，未能得到國際上認(rèn)可，也未與國際達(dá)成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。這致無法與國外廠家生產(chǎn)的集熱管進(jìn)行對比，使國內(nèi)太陽能熱發(fā)電難以走向世界前了解決這個(gè)問題，目前國內(nèi)都是將集熱管送往國外進(jìn)行測試，從而衡量其產(chǎn)品在國的水準(zhǔn)。然而，集熱管送到國外測試需要耗費(fèi)大量財(cái)力，且測試周期很長。出于此因，我國在借鑒國標(biāo)與歐標(biāo)的基礎(chǔ)上，形成了自己的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：《全玻璃真陽集熱管用玻璃管》（GB/T29159-2012），其規(guī)定了真空集熱器測試的具體方法，該得到了國際上的認(rèn)可[24]。雖然該方法的測試環(huán)境很接近實(shí)際現(xiàn)場，但對測試環(huán)境的要求很高，若有細(xì)節(jié)方面考慮不周到，則會導(dǎo)致測試結(jié)果產(chǎn)生大的誤差。因此就國言，能否實(shí)現(xiàn)集熱管熱性能測試系統(tǒng)的完善優(yōu)化，使其測試結(jié)果達(dá)到國際標(biāo)準(zhǔn)變得重要。.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)與論文結(jié)構(gòu)安排
本文編號：2919302
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