《采用内辐射防热罩的抛物线槽型太阳能聚光器的无源性能增强》

  • 来源专题:可再生能源
  • 编译者: pengh
  • 发布时间:2020-11-17
  • 提高抛物线槽型聚光器的光学和热效率,是提高太阳能电厂整体效率和降低发电成本的一个重要途径。在集热元件的环形空间中使用内部辐射防热罩是一种有吸引力的被动解决方案,但在文献中没有得到很好的解决。本研究是首次尝试根据辐射隔热罩的结构和抛物线槽聚光器的运行条件来分析和描绘其能量和用能性能。基于蒙特卡罗射线追踪和计算流体动力学的三维模型被开发,验证,并用于检查420种设计和运行参数组合。除了在较低的操作温度和较高的流量范围内,该设计方案在所有的操作条件上都优于传统设计方案。小直径、大遮挡角的浮动辐射防热罩增强了集热元件的温度均匀性,能量效率和火用效率的增强比最高,分别达到15.4和14.4%。研究发现,直径为75毫米、遮阳角度为150度的辐射隔热罩是大多数操作条件下性能最好的配置。将屏蔽体的发射率(0.06)提高到吸收管的发射率(0.14),可使能量和火用效率分别降低33.75和29.06%。改进设计的效力在较低的太阳辐照度水平上更为显著。当辐照度从200 W/m2增加到1000 W/m2时,能量和火用效率的提高分别降低了85.76和86.40%。然而,改进的设计在所有考虑的辐射率和太阳辐照度值下仍然更有效。

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    • 来源专题:可再生能源
    • 编译者:pengh
    • 发布时间:2021-03-14
    • 高温太阳能接收器可以将集中的太阳能转化为热能来驱动化学生产或机械循环来发电。采用具有选择性反射热辐射涂层的透明窗户覆盖接收器,以提高其效率。然而,在抛物面碟形集中器(PDC)中,这些窗户可以反射或吸收入射的太阳辐射,实际上可能会降低PDC接收器的效率和功率输出。本文的数值分析表明,一维透明光子晶体热镜(TPCHMs)是一种改进型介质镜,可以被设计成对太阳辐射具有高透射性,但对热辐射具有高反射性。结果表明,TPCHMs可以设计为在较低的太阳能集中度下工作的PDC接收机效率提供显著的增强。具体地说,数值分析表明,当接收器窗口分别在1000 K和1500 K的操作温度下涂覆透明导电氧化膜时,与开面接收器或外壳相比,效率至少提高了62%和193%。这些结果表明,TPCHM覆盖物对于在相对较低的太阳集中度下运行的小型PDC系统具有提高性能的潜力。
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    • 来源专题:可再生能源
    • 编译者:pengh
    • 发布时间:2018-05-08
    • 在可再生能源发电市场,集中太阳能发电厂是一个很有吸引力的选择。将相对廉价的储能形式整合在一起的可能性,使它们成为一种理想的解决方案,因为在任何时候,发电都必须随时可用。太阳能发电厂通常每天都要启动和关闭,为了最大限度地提高其盈利能力,有必要提高其在瞬态运行中的灵活性,并尽可能快地启动发电。其中两个关键部件是蒸汽发生器和汽轮机,它们能够达到运行速度的速度受到热机械约束的限制。本文分析了汽轮发电机组热应力限制对电厂启动的影响,并对其对系统经济性的影响进行了量化分析。建立了抛物型槽型电厂的动力学模型,并与逻辑控制器进行了集成,确定了启动的局限性,随后将动态模型集成到作者之前开发的技术经济工具中。该工厂在两种不同的经营策略下进行了分析,即太阳能驱动和峰值负荷。结果表明,对于蒸汽发生器的热启动,通过将蒸发器的最大允许加热速率提高一倍,可以达到1.5%的峰值负荷发电量。没有有用的增加是通过增加7 - 8的利率超出限制?K /分钟,随着涡轮启动期间将主要限制组件。对于太阳能驱动的情况,也可以得出类似的结论,因为在启动蒸汽发生器系统时,太阳能场和能源的可用性将构成主要的约束。 ——文章发布于2018年7月15日