熔盐线性菲涅尔式集热器的热损失分析
2021-09-24文龙
科技创新与应用 2021年26期
文 龙
(中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司,陕西 西安 710065)
线性菲涅尔式的名称源于19世纪法国物理学家奥古斯汀-让·菲涅尔,菲涅尔发现大透镜在被分成小块后,能实现相同的聚焦效果[1]。后来人们将利用这种方法得到的光学元件都冠以菲涅尔的名字。20世纪60年代,太阳能利用先驱Giorgio Francia将菲涅尔透镜原理应用到太阳能反射聚光上,在意大利热那亚制作了一个太阳光聚集系统并将这种技术称为线性菲涅尔反射聚光技术(Linear Fresnel Reflector,LFR)[2]。时至今日,线性菲涅尔式聚光集热技术已经被广泛用在了光热发电领域。与光热发电中的塔式、槽式聚光集热系统相比,线性菲涅尔式聚光集热系统虽然效率较低,但其具有结构简单、土地使用率高、抗风能力强、建设周期短、成本低、运行维护方便等一系列优点[3-4],近几年已经在多个兆瓦级以上的光热电站中得到应用。
线性菲涅尔式聚光集热系统采用的是线聚焦的方式,布置于同一平面的一次反射镜首先将太阳光聚焦到二维复合抛物面反射镜(Compound Parabolic Collector,CPC)[5]内,随后CPC将射入的太阳光汇聚到位于焦线位置的真空集热管上,真空集热管吸收聚焦后的太阳辐射能,用以加热内部的吸热工质[6-7]。对于线性菲涅尔式聚光集热系统来说,其集热性能的优劣直接关系到吸热工质可获得能量的多少,进而影响到整个系统效率的高低。本文利用能量守恒原理,首先建立了线性菲涅尔式集热器的传热数学模型,随后采用自行编制的计算程序对现阶段常用的熔盐线性菲涅尔式集热器的热损失进行了计算分析。……
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