太陽能熱發(fā)電用高溫混凝土儲(chǔ)熱系統(tǒng)性能分析

【摘要】：采用修正集總熱容法對(duì)太陽能熱發(fā)熱中混凝土儲(chǔ)熱整體系統(tǒng)的熱性能進(jìn)行研究。修正的固液換熱系數(shù)將計(jì)算的適用范圍擴(kuò)展到大Biot數(shù)的情況。發(fā)現(xiàn)放熱時(shí)固體混凝土和流體沿著流程方向都存在一個(gè)溫躍層區(qū)域,并且隨著放熱的進(jìn)行,溫躍層逐漸向下游移動(dòng)并且占據(jù)的長度也逐漸增加。分別討論了混凝土導(dǎo)熱系數(shù)、模塊串聯(lián)總長度以及儲(chǔ)熱單元當(dāng)量外徑與鋼管內(nèi)徑比值對(duì)儲(chǔ)熱系統(tǒng)放熱性能的影響。計(jì)算發(fā)現(xiàn),提高混凝土導(dǎo)熱系數(shù)可以有效提高儲(chǔ)熱系統(tǒng)的熱性能,并且隨著導(dǎo)熱系數(shù)的增加,放熱效率的增加會(huì)逐漸變慢;增加串聯(lián)總長度可以有效提高系統(tǒng)的熱性能,但是當(dāng)串聯(lián)總長度大于1km時(shí),繼續(xù)增加串聯(lián)總長度對(duì)于特征固體溫度分布的影響很小;當(dāng)量直徑比的增加會(huì)減小溫躍層區(qū)沿流程方向的溫度梯度,增大溫躍層區(qū)占據(jù)的長度。 【作者單位】： 西安交通大學(xué)熱流科學(xué)與工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 混凝土儲(chǔ)熱系統(tǒng) 修正集總熱容法 溫躍層 放熱效率
【基金】：國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃資助項(xiàng)目(2013CB228304) 國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51176155)
【分類號(hào)】：TM615
【正文快照】： 可集成儲(chǔ)熱系統(tǒng)是聚光太陽能熱發(fā)電相比其他可再生能源發(fā)電技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)之一,儲(chǔ)熱技術(shù)也成為太陽能熱發(fā)電中的一項(xiàng)核心技術(shù)[1]。目前商用化的太陽能熱發(fā)電站普遍采用使用熔融鹽作為儲(chǔ)熱介質(zhì)的雙罐儲(chǔ)熱技術(shù),這也是國際上目前唯一得到商業(yè)化應(yīng)用的儲(chǔ)熱技術(shù)。但是,熔融鹽雙罐

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