跟蹤式復(fù)合拋物面聚光太陽能集熱器光學(xué)性能模擬

【摘要】：構(gòu)建了聚光比為2.3的曲柄連桿跟蹤式復(fù)合拋物面聚光(CPC)太陽能集熱器。改進(jìn)了太陽入射角模型,推導(dǎo)了太陽入射角公式,并建立了集熱器的光學(xué)效率模型。分析了不同太陽入射角下CPC集熱器的聚光行為,考察了春分、夏至、秋分和冬至日的太陽入射角變化規(guī)律,比較了不同放置方式和跟蹤模式下CPC集熱器的光學(xué)性能。模擬得到橫向投影角(θt)是影響CPC集熱器光學(xué)性能的主要因素,θt為-23.5°~23.5°時(shí),入射角修正因子(IAM)達(dá)到0.95~1.14;跟蹤可有效縮小θt,使CPC集熱器均處于高效聚光狀態(tài)。采用間歇跟蹤即可獲得較高的光學(xué)性能。對(duì)于該CPC集熱器在南京地區(qū)采用南北放置三點(diǎn)間歇跟蹤模式光學(xué)性能最佳,日均能量密度最大值約為1.122 k W/m2,不同節(jié)氣下的日均能量密度比南北放置連續(xù)跟蹤時(shí)高5%,達(dá)到固定模式的1.86~2.37倍。 【作者單位】： 南京工業(yè)大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院江蘇省過程強(qiáng)化與新能源裝備技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;浙江大學(xué)化學(xué)工程與生物工程學(xué)系;
【關(guān)鍵詞】： 跟蹤式CPC 光學(xué)性能模擬 入射角修正因子 能流密度 間歇跟蹤
【基金】：國(guó)家科技支撐計(jì)劃(2014BAJ01B06) 國(guó)家自然科學(xué)基金(51276086) 江蘇省“六大人才高峰”計(jì)劃 江蘇省普通高校研究生科研創(chuàng)新計(jì)劃(CXLX13_410)
【分類號(hào)】：TK513.1
【正文快照】： (1.南京工業(yè)大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院,江蘇省過程強(qiáng)化與新能源裝備技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇南京211800;2.浙江大學(xué)化學(xué)工程與生物工程學(xué)系,浙江杭州310000)復(fù)合拋物面聚光(CPC)太陽能集熱器具有較高的集熱品位和集熱效率,已被廣泛用于太陽能熱制冷、供熱供暖和海水淡化等系統(tǒng)[1-4]

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