新型菲涅爾自然循環(huán)平板太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、能源是近代社會(huì)發(fā)展的支柱，是最基本的物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著后工業(yè)化時(shí)代的到來(lái)，太陽(yáng)能作為取之不盡、用之不竭的環(huán)保新能源，將逐漸成為世界能源的主角。我國(guó)在太陽(yáng)能工業(yè)應(yīng)用方面起步較晚，在太陽(yáng)能熱利用的發(fā)展上面臨無(wú)商業(yè)運(yùn)作經(jīng)驗(yàn)、投資成本大經(jīng)濟(jì)收益小、產(chǎn)品（熱水）品味低等問(wèn)題。線性菲涅耳平板太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)（Linear Fresnel Reflector，LFR））使用平面反射鏡，易于制造、價(jià)格低廉，與其它聚焦太陽(yáng)能系統(tǒng)相比具有顯著優(yōu)勢(shì)，得到了世界各國(guó)

2、的高度重視和普遍關(guān)注。本文結(jié)合菲涅耳反射高倍聚光加熱、平板結(jié)構(gòu)與建筑物相融合的特點(diǎn)以及自然循環(huán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一個(gè)典型的5kW功率新型菲涅耳自然循環(huán)平板太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)，該系統(tǒng)能產(chǎn)生180℃左右的中高溫蒸汽。
　　本文首先設(shè)計(jì)了集熱系統(tǒng)的聚光裝置，介紹了CPC（Compound Parabolic Collector，CPC）復(fù)合拋物聚光器的原理，結(jié)合5kW集熱系統(tǒng)所選用的集熱管尺寸，優(yōu)化設(shè)計(jì)了CPC?；贛atlab及

3、太陽(yáng)位置變化參數(shù)，將反射鏡場(chǎng)的布置和CPC特性結(jié)合起來(lái)，得到了鏡場(chǎng)傾角變化規(guī)律。
　　其次，利用迭代計(jì)算得到了5kW線性菲涅耳集熱系統(tǒng)的鏡元間距。分析了鏡場(chǎng)傾角的必要性，并針對(duì)該特性設(shè)計(jì)了調(diào)節(jié)傾角的裝置。理論分析了末端損失，并對(duì)大型工業(yè)化應(yīng)用中的線性菲涅耳系統(tǒng)降低末端損失提出了設(shè)計(jì)建議。
　　然后設(shè)計(jì)了集熱系統(tǒng)的跟蹤控制模塊，并在前面工作基礎(chǔ)上綜合設(shè)計(jì)了5kW新型菲涅耳自然循環(huán)平板太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)。同時(shí)，對(duì)集熱管的熱流密度和含