太陽能低溫發(fā)電系統的研究

【摘要】：在對各種太陽能低溫發(fā)電系統廣泛調研的基礎上，搭建了系統平臺。本文論述了8種有機介質不同物性對系統效率的影響，實驗分析和優(yōu)化了系統要設定的參數。針對普通太陽能熱水器提供95oC熱水的前提下，優(yōu)化了系統的汽化溫度、差點溫差、冷凝溫度、進出口壓強等參數。以R245fa為例做了實驗樣機，實驗結果驗證了設定系統參數的理論。實驗和理論分析表明： 1）不考慮換熱器的傳熱效率情況下，汽化溫度越高，系統輸出功和熱效率都越大，綜合換熱器的要求，汽化溫度設定在換熱器最大換熱溫度比較合適。 2）熱源溫度240oC以上的熱源，單位質量流量的介質做功能力不是汽化溫度越大越好，而有一個最佳的溫度點。這種現象與有機介質的物性有關，當溫度快接近臨界溫度時，介質的吸熱狀態(tài)達到飽和，做功能力不會提高。 3）8種工質中，R113和R141b做功能力相對要大，RC318最小。普通太陽能熱水器提供95oC熱水，以R245fa為例，取67oC左右的汽化溫度，可以輸出最大的系統功率。汽化溫度繼續(xù)提升時，系統的輸出功率、凈功率、和熱力學效率開始下降。差點溫差越大可以有效降低換熱器的成本，但不宜過大，因為差點溫差越大系統輸出的有效功率和第二效率越低。 4）使用Aspen軟件對發(fā)電系統進行模擬計算分析，驗證了多種有機介質的傳熱效率，減少了實驗成本，對開發(fā)新介質、新系統有很好的借鑒和指導意義。特別是對大型系統的實驗和技術分析提供了數據參考。 【關鍵詞】：太陽能 有機介質 參數優(yōu)化 發(fā)電系統 系統效率
【學位授予單位】：中國地質大學（北京）
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 引言9-10
• 1.2 國內外現狀10-13
• 1.2.1 太陽能光伏發(fā)電和太陽能光熱發(fā)電簡介10-11
• 1.2.2 太陽能中高溫發(fā)電11-12
• 1.2.3 太陽能低溫發(fā)電系統12-13
• 1.3 選題依據13-14
• 1.4 研究目的和內容14-15
• 第二章 理論分析15-35
• 2.1 有機朗肯循環(huán)15-19
• 2.1.1 主要組成15-16
• 2.1.2 工作原理16
• 2.1.3 介質的選擇分類16-19
• 2.2 參數優(yōu)化19-33
• 2.2.1 汽化溫度的影響23-28
• 2.2.2 冷凝溫度的影響28-31
• 2.2.3 確定的透平膨脹機進口溫度31-32
• 2.2.4 過熱度32-33
• 2.3 本章小結33-35
• 第三章 初級低溫發(fā)電系統分析35-46
• 3.1 低溫發(fā)電系統理論分析35-43
• 3.1.1 系統組成35-36
• 3.1.2 發(fā)電系統參數分析36-43
• 3.2 發(fā)電系統的計算方法43-44
• 3.2.1 介質流量43
• 3.2.2 循環(huán)熱效率43-44
• 3.2.3 集熱板集熱面積44
• 3.3 本章小結44-46
• 第四章 太陽能發(fā)電系統實驗分析46-61
• 4.1 太陽能發(fā)電系統器材46-53
• 4.2 實驗53-54
• 4.3 結果分析54-60
• 4.4 本章小結60-61
• 第五章 ASPEN 對系統的模擬分析61-68
• 5.1 ASPEN 對發(fā)電系統的模擬分析61-65
• 5.1.1 Aspen 介紹簡介61-62
• 5.1.2 Aspen 流程和參數設定62-64
• 5.1.4 Aspen 分析計算64-65
• 5.1.5 小結65
• 5.2 ASPEN 對發(fā)電系統的模擬分析65-68
• 5.2.1 系統循環(huán)流程建模分析66
• 5.2.2 循環(huán)建模數據分析66-67
• 5.2.3 小結67-68
• 第六章 結論與建議68-70
• 6.1 結論68-69
• 6.2 建議69-70
• 參考文獻70-74
• 附錄74-98
• 致謝98-99
• 個人簡歷99-100
• 在學期間研究成果100

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