太陽能腔式吸熱器輻射特性研究.pdf

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1、毛前軍等：太陽能腔式吸熱器輻射特性研究141DOI：10．13905／j．cnki．dwjz．2015．11．049太陽能腔式吸熱器輻射特性研究毛前軍，彭麗，馬川，劉曉燕(東北石油大學(xué)土木建筑工程學(xué)院。黑龍江大慶163318)【摘要】由于太陽能的低密度、多變性和晝夜間歇性等特性，目前太陽能在工業(yè)方面產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化實(shí)際應(yīng)用很不普遍。作為能源密集型企業(yè)的油田既是產(chǎn)能大戶也是耗能大戶，一方面源源不斷的為國(guó)家提供能源；另一方面也在不斷的消耗大量的能源，能耗問題一直困擾著油田的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境生態(tài)問題，在油田利用太陽能具有較高的科學(xué)價(jià)值和巨

2、大的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益，本文重點(diǎn)介紹油田用碟式太陽能系統(tǒng)的光熱轉(zhuǎn)換效率關(guān)鍵指標(biāo)的研究現(xiàn)狀?！娟P(guān)鍵詞】太陽能；油田；吸熱器【中圖分類號(hào)】TU832．17【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B【文章編號(hào)】1001—6864(2015)11—0141—03碟式太陽能聚光系統(tǒng)由碟式鏡面反射器和腔式吸熱器法可以用來驗(yàn)證理論模型的精度。組成，系統(tǒng)的光熱轉(zhuǎn)換效率是整個(gè)太陽能利用效率的核心為了準(zhǔn)確計(jì)算太陽能光熱轉(zhuǎn)換效率，太陽輻射強(qiáng)度是和難點(diǎn)之處，也是系統(tǒng)性能指標(biāo)最重要的評(píng)價(jià)因素及推廣一個(gè)重要的基礎(chǔ)參數(shù)，因此，國(guó)外許多學(xué)者進(jìn)行了相關(guān)的研利用的關(guān)鍵。目前也是國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的重點(diǎn)

3、之一。當(dāng)前究。2009年，Janjai等介紹了太陽輻射強(qiáng)度對(duì)太陽能系的研究重點(diǎn)主要包括太陽輻射強(qiáng)度的動(dòng)態(tài)規(guī)律，腔式吸熱統(tǒng)熱效率的重要作用和意義，結(jié)果顯示平方根誤差在10％器形狀優(yōu)化等。太陽輻射強(qiáng)度動(dòng)態(tài)規(guī)律的研究手段主要包以內(nèi)。2009年，Yao等采用HFLD軟件計(jì)算了中國(guó)首座括數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)測(cè)試；腔式吸熱器形狀優(yōu)化研究手段主1MW中央吸熱器系統(tǒng)定日鏡場(chǎng)布置設(shè)計(jì)和屬性。2011年，要是數(shù)值模擬。本文重點(diǎn)介紹油田用碟式太陽能系統(tǒng)的光DavidBarley等¨對(duì)最近幾十年聚焦太陽能系統(tǒng)的研究成熱轉(zhuǎn)換效率關(guān)鍵指標(biāo)的研究現(xiàn)狀。果進(jìn)行了介紹總

4、結(jié)。2011年，Wu和Chee143介紹了幾種計(jì)1太陽輻射強(qiáng)度的研究進(jìn)展算太陽逐時(shí)輻射強(qiáng)度的計(jì)算模型，并提出了一種耦合ARMA為了太陽能實(shí)現(xiàn)有效利用和推廣，準(zhǔn)確計(jì)算和實(shí)驗(yàn)測(cè)和TDNN的新的計(jì)算模型，文章最后計(jì)算該地區(qū)2009年2試太陽輻射強(qiáng)度是一項(xiàng)必不可少的基礎(chǔ)工作?？紤]太陽輻月的月平均太陽逐時(shí)輻射強(qiáng)度。2012年，su等研究了澳射強(qiáng)度的周期性、低密度性和間歇性特點(diǎn)，碟式太陽能聚光門太陽輻照強(qiáng)度的日變化規(guī)律和年變化規(guī)律。系統(tǒng)的利用效率和經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)及應(yīng)用受到了一定的限制和近年來，國(guó)內(nèi)相關(guān)高校和科研機(jī)構(gòu)也有一些關(guān)于太陽影響。因此，該部

5、分重點(diǎn)介紹太陽輻射強(qiáng)度的研究進(jìn)展。輻射強(qiáng)度的研究成果。截止到目前為止，基本計(jì)算模型主目前關(guān)于太陽輻射強(qiáng)度的研究有5種方法。最簡(jiǎn)單的要有：Hottel模型、ASHRAE模型、非晴天計(jì)算模型等。方法就是采用Et照時(shí)數(shù)來計(jì)算平均太陽輻射強(qiáng)度’，這也1980年，程曙霞和葛新石提出了采用非穩(wěn)態(tài)卡計(jì)法原理來是目前國(guó)內(nèi)各地區(qū)采用的一種主要方法，這種方法方便使測(cè)試和計(jì)算太陽輻射強(qiáng)度時(shí)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉的優(yōu)用，但是對(duì)當(dāng)?shù)貧夂蛱卣饕蕾噰?yán)重，具有一定的局限性。第點(diǎn)17]。2012年，盧奇和周偉建基于Hottel模型數(shù)值計(jì)算了2種方法是研究太陽光線的

6、傳輸機(jī)理，詳細(xì)考慮氣體吸收我國(guó)主要大城市太陽逐時(shí)輻射強(qiáng)度的變化特征，并基于研率、瑞利散射和氣溶膠的影響，但這種方法使用也有限制，究結(jié)果計(jì)算了集熱器的最佳傾斜角以獲取最大的太陽輻射如采用的云層特性其實(shí)是采用平均日照時(shí)數(shù)來計(jì)算獲取量¨。2003年，吳繼臣和徐剛以暖通空調(diào)設(shè)計(jì)負(fù)荷計(jì)算需的，因此計(jì)算結(jié)果也會(huì)有一定的限制J。第3種方法是分求為研究背景，采用ASHRAE模型計(jì)算了我國(guó)主要城市冬別計(jì)算太陽總輻射強(qiáng)度和散射強(qiáng)度，然后通過兩者的差值季各月典型日水平面上的太陽散射輻射日總量和總輻射強(qiáng)計(jì)算太陽輻射強(qiáng)度(直射強(qiáng)度)，此方法的平均誤差超過度

7、H。2007年，林媛通過實(shí)測(cè)大氣透過率并采用ASHRAE10％，主要是由于散射輻射強(qiáng)度的測(cè)量很容易產(chǎn)生誤差。模型推導(dǎo)了任意角度采光面的太陽直射輻射強(qiáng)度和散射輻第4種方法是采用衛(wèi)星獲取數(shù)據(jù)，精度較高。但是這種方法射強(qiáng)度的計(jì)算公式J。對(duì)衛(wèi)星的要求和工作強(qiáng)度提出更高的要求，常規(guī)應(yīng)用也具2腔式吸熱器不同形狀的研究現(xiàn)狀有一定的難度J。第5種方法是采用地面觀測(cè)獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)1981年，Clausing[2首次提出了一個(gè)大立方體形腔式據(jù)，這是最準(zhǔn)確的方法之一。因?yàn)橹荒軠y(cè)試當(dāng)?shù)販?zhǔn)確的太吸熱器的對(duì)流熱損失的分析模型，后來基于吸熱器開VI孔陽輻射強(qiáng)度，例

8、如海平面表面的太陽輻射強(qiáng)度、青藏高原的面積對(duì)這個(gè)模型進(jìn)行了修正并通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來驗(yàn)證模型地區(qū)、南京地區(qū)、蘇州地區(qū)’以及長(zhǎng)江中下游地區(qū)]的可靠性和精度。1990年，Behnia等研究了充滿非參與等，故需要建立許多地面觀測(cè)站，不具有推廣性。但是此方性流體