基于熱管的太陽(yáng)能中溫接收器設(shè)計(jì)

　　熱管蒸發(fā)段周向平均溫差如圖6所示，熱管管內(nèi)蒸汽溫度為250和300 oC時(shí)，周向平均溫差為10℃左右，蒸汽溫度為350和380℃時(shí)，周向平均溫差為3℃左右。周向平均溫差定義是熱管蒸發(fā)段3個(gè)截面最大溫差的平均值。試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，溫度為250和300℃時(shí)，3個(gè)截面溫度分布相似，均為截面下表面溫度高，上表面溫度低；蒸汽溫度為350和380 oC時(shí)，接近冷凝段的截面溫度分布為上表面溫度高，下表面溫度低，與另外2個(gè)截面剛好相反，所以平均值變小。

　　3 中溫?zé)峁?a class="contentlabel" href="http://www.czjhyjcfj.com/news/listbylabel/label/接收器">接收器性能分析

　　本節(jié)主要分析熱管應(yīng)用到DSG系統(tǒng)接收器中對(duì)接收器性能的改進(jìn)，包括2個(gè)方面：接收器可靠性和接收器熱效率。

　　3.1 中溫?zé)峁芙邮掌骺煽啃?/font>

　　Eck等對(duì)DSG系統(tǒng)接收器吸熱管周向溫差進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)當(dāng)采用普通鋼管作為吸熱管時(shí)，吸熱管周向最大溫差為40 oC.Almanza等研究結(jié)果顯示普通吸熱管周向最大溫差為60℃。為改善吸熱管周向溫差，Vicente等¨糾采用銅鋼復(fù)合管替代普通鋼管作為吸熱管，結(jié)果表明吸熱管周向溫差降至8℃，效果顯著。根據(jù)模擬試驗(yàn)的結(jié)果，筆者開發(fā)的中溫?zé)峁芙邮掌髟诟纳莆鼰峁苤芟驕夭罘矫嫘Ч蚕喈?dāng)顯著，熱管管內(nèi)蒸汽溫度為250和300 oC時(shí)，周向平均溫差為10℃左右，最大值低于13℃。蒸汽溫度為350和380℃時(shí)，周向平均溫差僅為3℃左右。

　　同時(shí)熱管蒸發(fā)段與冷凝段分離的特殊結(jié)構(gòu)，使得汽水混合物對(duì)管路的沖擊很難傳遞到蒸發(fā)段，大大提高了接收器的可靠性。

　3.2 中溫?zé)峁芙邮掌鳠嵝?/font>

　　通過能量平衡法建立拋物面槽式太陽(yáng)能集熱器穩(wěn)態(tài)傳熱模型，將上節(jié)模擬試驗(yàn)得到的中溫?zé)峁苷舭l(fā)段和冷凝段的傳熱系數(shù)代人模型中，可算得中溫?zé)峁芙邮掌鞲鞑考囟确植迹邮掌鳠嵝室妶D7、圖8.由圖8可以看出，中溫?zé)峁芙邮掌鳠嵝瘦^高，當(dāng)流體平均溫度與環(huán)境溫度差為330℃時(shí)，熱效率仍然高達(dá)0.8，驗(yàn)證了中溫?zé)峁芙邮掌鲀?yōu)良的傳熱性能。模擬計(jì)算中取太陽(yáng)輻射值為800 W／m2，系統(tǒng)流量為0.2 kg／s，系統(tǒng)壓力為4 MPa，環(huán)境溫度為20℃，集熱器參數(shù)見表1.