高志超
,
隋军
,
刘启斌
,
王亚龙
,
赵芫桦
,
宿建峰
,
李和平
,
金红光
工程热物理学报
本文针对30 m2槽式太阳能集热试验装置,对太阳能集热器的性能进行了模拟.分析了太阳能集热器光热转化过程,建立了太阳能能量转换与传递模型,并开发了模拟计算程序,研究了集热器关键结构参数和运行参数对集热性能的影响规律.具体考察了太阳辐照强度、工质流量、环境风速、吸热管管径等对集热效率的影响.结果表明:太阳能集热器的集热效率随太阳辐照强度的增加而增大,随工质流量的增加而增大,存在最佳的吸热管管径使得集热效率最大.研究结果将为太阳能集热器的设计提供参考依据.
关键词:
槽式太阳能集热器
,
数值模拟
,
集热效率
王亚龙
,
刘启斌
,
隋军
,
赵芫桦
,
宿建峰
,
李和平
,
金红光
工程热物理学报
本文采用真空集热管在抛物槽式太阳能平台上进行了实验研究,传热工质为YD300型合成导热油.实验测定了该集热管的散热损失,并数值模拟了吸热管表面的能流密度分布.以此为边界条件研究了该集热管的换热性能.结果表明,循环工质温度和环境温度之差为180℃时,散热损失为220 W/m;该集热器吸热管表面圆周方向能流分布集中,流量对温度分布影响较大,当太阳直射辐照为1000 W/m2,导热油温度为200℃,流量为0.5 kg/s时,吸热管圆周方向最大温差50℃左右,当流量增加到2.0 kg/s时,最大温差减小到20℃左右.
关键词:
抛物槽式太阳能集热器
,
散热损失
,
能流密度
,
温度分布
许达
,
刘启斌
,
隋军
,
金红光
工程热物理学报
本文提出一种基于中低温太阳能与甲醇热化学互补的分布式冷热电供能系统.基于热力学基本定律,对系统作了能量平衡分析和`平衡分析,探讨了变太阳辐照下系统的热力性能和储气蓄能的变化特性规律.结果表明:设计工况下,系统的一次能源效率达89.36％,`效率达到47.10％,太阳直射辐照强度从500 W/m2变化到900 W/m2时,系统一次能源效率和冷、热、电功率输出保持稳定.本文的研究成果为高效利用中低温太阳能热化学技术与分布式冷热电能源系统集成技术提供了新途径.
关键词:
中低温太阳能
,
太阳能热化学
,
甲醇分解
,
分布式供能系统
,
储能
袁建丽
,
金红光
,
林汝谋
,
隋军
工程热物理学报
基于不同用能系统整合和能的综合梯级利用思路,研究提出一种新颖的太阳能甲醇重整制氢-发电联产系统.将太阳能甲醇重整制氢与发电有机整合,不仅合理地利用中低温太阳能,同时实现甲醇重整制氢弛放气的综合利用.新的联产系统具有优良的热力性能,化石能源的相对节能率达到29%,制氢单位能耗降低为0.85 GJ/GJ-H2.研究表明,减小能量转化传递过程的品位差和合理利用太阳能热是系统节能的关键所在.研究成果将为太阳能多功能能源系统发展提供新方案与新思路.
关键词:
中低温太阳能
,
甲醇重整
,
制氢
,
发电
,
联产系统
刘锋
,
隋军
,
韩巍
,
金红光
工程热物理学报
本文构建了一套余热驱动的热变换器海水淡化系统,系统的废水造水比达到0.0946,较参比系统提高49％.分析了海水温度、热源水入口温度和加热蒸汽温度的变化对系统性能的影响,结果表明随着海水温度升高,系统的废水造水缓慢减小后急速下降;随着热源水入口温度的降低,废水造水比缓慢减小后急速下降;加热蒸汽温度通过影响COP和海水蒸发器效数而影响废水造水比,在75℃时存在最佳值.热源水入口温度太低,海水温度和加热蒸汽温度太高均不利于系统的稳定.
关键词:
余热
,
吸收式热变换器
,
低温多效蒸发
,
废水造水比
郑剑娇
,
郭培军
,
隋军
,
韩巍
,
石文星
,
金红光
工程热物理学报
基于分布式冷热电联产系统变工况运行的实际需要，建立了烟气型双效溴化锂吸收式制冷机的变工况模型。制冷机变工况模拟计算时，保持浓溶液流量及换热系数（高压发生器除外）不变，得到了烟气进口温度、烟气流量及冷却水进口温度变化时的制冷机各重要性能参数曲线，发现当烟气流量低于50％时，COP下降较快，冷却水进口温度降低时有利于制冷机运行，但是要注意防止浓溶液结晶。制冷机额定工况模拟计算时，与已有文献进行对比，验证模型的可靠性。
关键词:
吸收式制冷
,
变工况
,
浓溶液
,
模拟
王艳娟
,
刘启斌
,
隋军
,
金红光
工程热物理学报
针对330 MWe太阳能与燃煤互补发电系统,利用抛物槽式太阳能集热系统汇聚300℃C左右的太阳热能,替代蒸汽抽汽加热给水,对系统中太阳能镜场的布置及优化进行了深入研究.基于集热场运行工况,开发了太阳能集热场设计的模拟计算程序.探讨了镜场遮挡损失与集热器间距的关系;研究传热工质流速、太阳辐照强度对集热场布置的影响规律.在设计工况下,镜场集热量49 MW,镜场面积为1.39×105 m2,占地面积4.19×105 m2,镜场和场地面积比达到33.2％,优于当前槽式太阳能单独热发电22％～25％的水平.本文研究结果为太阳能与燃煤互补电站太阳能岛的设计提供了依据.
关键词:
抛物槽集热
,
遮挡损失
,
互补
,
燃煤电站
刘浩
,
隋军
,
韩巍
,
徐聪
,
金红光
工程热物理学报
本文对一个多能源互补功冷并供的分布式能源系统进行了热力学性能分析.该系统通过太阳能和甲醇热化学互补以及余热驱动的功冷并供,实现了燃料化学能与物理能的综合梯级利用.对系统及其参比系统进行了品位分析,结果表明系统化石能源相对节能率为35.2％,比参比的常规分布式能源系统提高13.5个百分点.本文提出的新型分布式冷热电联产系统,为多能源互补和梯级利用的能源系统集成提供了新方法.
关键词:
分布式能源
,
太阳能热化学
,
余热功冷并供
,
综合梯级利用
隋军
,
金红光
,
郑丹星
,
侯智
,
王志峰
工程热物理学报
利用中温太阳能为甲醇分解的吸热反应供热,可以将中温太阳能转化为合成气燃料的化学能,同时提高燃料热值和太阳能的可用性,还可以实现太阳能与化石燃料的互补.本研究提出了太阳能热化学系统的一体化设计原则,建立了综合考虑太阳能集热、反应动力学和反应器结构参数的太阳能甲醇分解反应器的理论分析模型,并首次研制了5 kW热功率的抛物槽式太阳能甲醇分解一体化实验装置.太阳能甲醇分解的实验结果表明太阳能集热器可以为甲醇分解提供200～300 ℃的反应温度,在辐照300～800 W/m2,甲醇进料量为0.5～4l/h条件下,甲醇转化率可以达到50%～95%,投射到吸收-反应器上的太阳能转换为燃料化学能的效率可以达到30%～60%,具有良好的甲醇分解和太阳能转换性能.研制的实验装置体现了一体化设计特征,同时理论分析结果与实验结果也具有很好的一致性.本文研究成果将为开拓太阳能与化石能源互补的能量系统提供理论支撑和实验数据.
关键词:
太阳能
,
甲醇分解
,
吸收-反应器
,
理论模型
,
实验研究
