太阳能聚能系统能量传输特性分析

【摘要】： 由于能源危机和大气污染,太阳能的利用越来越受到人们的重视。太阳光是低热流密度的能源,为了得到高品位的能量,实现能源利用的经济性,必须对太阳能进行聚集。为实现太阳光聚能系统方案的优化设计,本文采用蒙特卡罗法分析碟式太阳能聚能系统的光热特性,通过大量的数值计算,初步得到了影响碟式太阳能聚能系统光热性能的主要因素,并对集热系统的能量传输方案进行了优化设计。主要研究内容如下: 1.碟式抛物面集热器聚能特性研究通过大量的模拟计算,得出了碟式抛物面集热器焦面热流密度与集热器焦距、开口的关系;聚能器在太阳热辐射不同光谱情况下反射的能量大小和热流密度分布; 2.碟式太阳能聚能系统吸热器性能分析考虑吸收率的影响,分析了不同模式的吸收器内部热流密度分布和温度场分布,为吸收器的设计、制造提供理论依据 3.碟式太阳能聚能系统能量传输特性分析通过对不同能量传输方案进行优选分析,以寻求最佳方案。对所选方案中的旋转椭圆镜面进行设计分析,找出影响反射后的能量分布的因素,并对相应的误差进行分析。通过实验和数值模拟两种方法分析光导管出口处热流密度和光损失。