太阳能高温吸收器实验研究文献综述
2020-05-05 17:12:26
文 献 综 述 1.研究背景与意义 太阳能是新能源和可再生能源中最具生机、最受人瞩目、开发投资最多、应用最广的清洁能源,从最早的引领投资热度的太阳能热电站、太阳能热电池到如今已经大面积普及的太阳能集热器,以及太阳能光伏发电、太阳能干燥、太阳能制冷[1],可彰显出太阳能在如今化石燃料短缺、资源浪费严重的当下会展现出巨大的能量[2]。
通过对太阳能研究领域的观察发现高温热管在太阳能应用各个方面表现出巨大潜力,近年来,美国、德国、韩国等国家都针对高温热管吸收器进行了一定的研究,而国内对高温热管接收器的结构、形式、及相关影响因素进行深入的研究相对较少[3]。
应用于碟式太阳能热发电系统的高温热管是重要的核心部件,为保障接收器的可靠度和寿命,提升太阳能/电能的转换的吸热放热的能力,改善热管的结构形式、材料、以及改善热管的排布和数量是目前普遍的研究方向[4]。
2.研究现状 目前太阳能接收器的种类主要有以下几种,如直接照射式接收器、热管式接收器、池沸腾接收器、复合型接收器、多级接收器等[5]。
但上述方法的处理效果和工艺过程都存在一定的不足。
2.1直接照射式接收器 直接照射式接收器的工作原理是:将斯特林发动机的换热管簇弯制组合成盘状,通过聚光镜聚集后的太阳光照射到这个盘的表面,也就是每根换热管的表面,管内工作流体高速流过,吸收了太阳辐射的能量,达到较高的温度和压力,从而实现斯特林发动机的运转[6]。
但直接照射式接收器存在明显的不足,由于太阳辐射强度存在非常明显的不稳定性,聚光镜本身一定的加工精度问题,使得换热管上的热流密度呈现非常明显的不均匀与不稳定现象,使得斯特林发动机内气缸温度与热量供给的平衡成了难以解决的问题[5]。
2.2池沸腾接收器 池沸腾,又称大空间沸腾是指高于饱和温度的热壁面沉浸在具有自由表面的液体中所进行的沸腾。
此时产生的蒸气泡能自由浮升,穿过自由表面进入容器空间[7]。
20世纪80年代末,Moreno,J. B[8]等人首先对被其称为”第一代池沸腾接收器”展开研究。