学术论文

      跟踪式复合抛物面聚光太阳能集热器光学性能模拟

      Simulation on optical performance of tracking compound parabolic concentrator solar collector

      摘要:
      构建了聚光比为2.3的曲柄连杆跟踪式复合抛物面聚光(CPC)太阳能集热器.改进了太阳入射角模型,推导了太阳入射角公式,并建立了集热器的光学效率模型.分析了不同太阳入射角下CPC集热器的聚光行为,考察了春分、夏至、秋分和冬至日的太阳入射角变化规律,比较了不同放置方式和跟踪模式下CPC集热器的光学性能.模拟得到横向投影角(θt)是影响CPC集热器光学性能的主要因素,θt为-23.5°~23.5°时,入射角修正因子(IAM)达到0.95~ 1.14;跟踪可有效缩小θt,使CPC集热器均处于高效聚光状态.采用间歇跟踪即可获得较高的光学性能.对于该CPC集热器在南京地区采用南北放置三点间歇跟踪模式光学性能最佳,日均能量密度最大值约为1.122 kW/m2,不同节气下的日均能量密度比南北放置连续跟踪时高5%,达到固定模式的1.86~2.37倍.
      作者: 王银峰 [1] 张鑫 [2] 陈海军 [1] 朱跃钊 [1]
      Author: WANG Yinfeng [1] ZHANG Xin [2] CHEN Haijun [1] ZHU Yuezhao [1]
      作者单位: 南京工业大学机械与动力工程学院,江苏省过程强化与新能源装备技术重点实验室,江苏南京211800 浙江大学化学工程与生物工程学系,浙江杭州,310000
      年,卷(期): 2015, 37(5)
      分类号: TK513
      机标分类号: TN2 TM9
      在线出版日期: 2015年10月19日
      基金项目: 国家科技支撑计划,国家自然科学基金,江苏省“六大人才高峰”计划,江苏省普通高校研究生科研创新计划