直接吸收式抛物槽太阳能集热器的性能分析
应用物理
2019-06-04 v1
摘要
抛物槽太阳能集热器是高温工业应用的主导技术，但基于传统表面的抛物槽太阳能集热器（SBPTSC）因其高表面温度导致的高辐射损失而限制了其高效利用。近年来，提出了使用纳米流体的直接吸收式抛物槽太阳能集热器（DAPTSC），据报道，在入口温度高达 250C 时，其热效率比传统 SBPTSC 高 5-10。然而，现有 DAPTSC 的接收器内管均为透明，因此进入内管的太阳光线只能穿过纳米流体一次。结果，太阳光线光学程长受内管尺寸限制，这反过来要求纳米流体具有高的吸收系数值。由于吸收系数与颗粒浓度之间近似呈线性关系，较高的吸收系数可能导致颗粒团聚，从而对维持稳定的集热器性能产生不利影响。在本研究中，通过在透明 DAPTSC 内管外表面的上半部分施加反射涂层对其改进，使得光学程长相比透明 DAPTSC 加倍；因此，纳米流体的吸收系数可相应降低。研究发现，对于内管直径为 7 cm 的接收器，在吸收系数低于 0.5 cm 时，涂层 DAPTSC 相比透明 DAPTSC 具有明显优势。此外，比较了透明 DAPTSC、涂层 DAPTSC 和带有黑铬涂层的 SBPTSC 的性能，以探索其有利的运行条件，如内管直径、流量和入口温度，以及有无用于真空抽空的玻璃外管。
引用
@article{arxiv.1810.08801,
title = {Performance analysis of a direct-absorption parabolic trough solar collector},
author = {Caiyan Qin and Joong Bae Kim and Bong Jae Lee},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.08801},
year = {2019}
}
备注
6 figures