太阳能光热系统
太阳能光热发电系统的性能分析与优化
太阳能光热发电系统的性能分析与优化一、引言随着全球对清洁能源需求的不断增长，太阳能光热发电系统作为一种颇具潜力的可再生能源技术，受到了广泛关注。
在光热发电系统中，太阳能集光器通过将太阳光线聚焦在吸热元件上，提高吸热元件温度，再通过蒸汽轮机等设备转化为电能。
本文将对太阳能光热发电系统的性能进行分析与优化，旨在提高其能源转化效率和经济效益。
二、太阳能集光器的性能分析与优化太阳能集光器是太阳能光热发电系统的核心组件，其性能直接影响到整个系统的能量收集和转化效率。
在对太阳能集光器的性能进行分析与优化时，需要考虑以下几个方面：1. 集光效率分析与提高太阳能集光器的集光效率是指将太阳光聚焦在吸热元件上的能量比例。
为了提高集光效率，可以通过优化集光器的设计和材料选择来减少光线的反射和散射损失，提高光能的利用率。
2. 稳定性与寿命优化太阳能集光器需要能够在长时间的运行中保持较高的性能稳定性，并具有较长的使用寿命。
因此，可以采用耐高温、耐变形和耐腐蚀的材料来提高集光器的稳定性和寿命。
3. 跟踪系统优化太阳能集光器的跟踪系统可以根据太阳的位置实时调整集光器的角度和方向，以最大限度地利用太阳能。
优化跟踪系统的灵活性和精度，可以提高系统对太阳光的跟踪效果，提高能量转化效率。
三、吸热元件的性能分析与优化吸热元件是太阳能光热发电系统中将太阳能转化为热能的关键组件，其性能直接影响到热能的收集和转化效率。
在对吸热元件的性能进行分析与优化时，需要考虑以下几个方面：1. 热学性能分析与改善吸热元件需要具有较高的吸热率和热传导率，以提高热能的收集效率。
可以通过优化吸热元件的材料和结构设计，提高其热学性能。
2. 稳定性与耐久性优化吸热元件需要能够在长时间的高温条件下保持稳定性，并具有较长的使用寿命。
可以采用抗高温和耐热辐射的材料来提高吸热元件的稳定性和耐久性。
3. 温度控制与热能提取优化吸热元件的温度对热能的转化效率有着重要影响。
优化温度控制系统，提高热能的提取效率，可以进一步提高系统的能量转化效率和经济效益。
太阳能光热发电系统的节能技术研究
太阳能光热发电系统的节能技术研究太阳能光热发电系统是一种利用太阳能将光能转换为热能，再将热能转换为电能的系统。
随着能源危机的日益加剧，太阳能光热发电系统作为一种清洁、可再生的能源形式，受到了越来越多的关注和重视。
然而，太阳能光热发电系统在实际运行中存在能源利用效率低、能源浪费严重等问题，为了提高系统的能源利用效率，降低能源浪费，研究太阳能光热发电系统的节能技术显得尤为重要。
一、太阳能光热发电系统的工作原理太阳能光热发电系统是通过太阳能集热器将太阳能转换为热能，再利用热能产生蒸汽驱动汽轮机发电的系统。
系统主要由太阳能集热器、蓄热系统、蒸汽发生器、汽轮机等部分组成。
太阳能集热器是系统的关键部件，其工作原理是利用反射器将太阳光聚焦到集热管上，使集热管内的工质受热产生高温高压蒸汽驱动汽轮机发电。
二、太阳能光热发电系统的节能技术1. 太阳能集热器的优化设计太阳能集热器是太阳能光热发电系统的核心部件，其设计优化直接影响系统的能源利用效率。
通过优化集热器的反射器设计、集热管的材料选择、集热器的布局等方面的技术研究，可以提高集热器的光热转换效率，降低能源损耗。
2. 蓄热系统的改进蓄热系统是太阳能光热发电系统的重要组成部分，其作用是在太阳能充足时将多余的热能储存起来，以备不足时使用。
通过改进蓄热系统的储热材料、储热容量、储热效率等方面的技术研究，可以提高系统的热能利用效率，减少能源浪费。
3. 蒸汽发生器的优化蒸汽发生器是太阳能光热发电系统中将热能转换为机械能的关键设备，其设计优化对系统的发电效率有着重要影响。
通过优化蒸汽发生器的结构设计、换热器的材料选择、蒸汽管道的布局等方面的技术研究，可以提高蒸汽发生器的热能转换效率，提高系统的发电效率。
4. 汽轮机的性能提升汽轮机是太阳能光热发电系统中将热能转换为电能的关键设备，其性能直接影响系统的发电效率。
通过提升汽轮机的设计工艺、改进叶片结构、优化汽轮机的运行参数等方面的技术研究，可以提高汽轮机的转换效率，进一步提高系统的发电效率。
太阳能光热系统的性能评估与改进
太阳能光热系统的性能评估与改进太阳能光热系统的性能评估与改进摘要：随着太阳能光热技术的不断发展和应用，评估光热系统的性能并进行改进成为了提高太阳能利用效率的关键。
本文通过综述对太阳能光热系统的性能评估与改进进行研究和探讨，分析了目前的评估方法和存在的问题，并提出了改进措施和方法。
1. 引言太阳能光热系统是一种利用太阳光能将其转化为热能的技术。
它具有无污染、可再生、长寿命等优势，被广泛应用于民用和工业领域。
不过，由于太阳能资源的不稳定性和系统本身的复杂性，光热系统的性能评估和改进仍面临许多挑战。
因此，针对评估与改进这一问题，进行深入的研究和探讨具有重要的理论意义和实践价值。
2. 太阳能光热系统的性能评估方法目前，太阳能光热系统的性能评估方法主要包括实验方法和模拟仿真方法两种。
实验方法是通过搭建光热系统，在实际环境条件下进行测试和测量，得到系统的性能参数和能源输出。
模拟仿真方法则是利用计算机软件对系统进行数值模拟，通过输入不同的参数，得到系统的性能曲线和能量转换效率。
2.1 实验方法实验方法是目前最常用的太阳能光热系统性能评估方法之一。
它具有直观、准确、可靠的优点，能够真实地反映系统在实际运行中的性能。
实验方法主要包括水平热流法、垂直热流法和间接测量法。
水平热流法通过测量太阳能集热器的热流量和传热面积，计算得出热效率。
垂直热流法则是通过测量太阳能集热器的上、下表面温度差和流体的价格得出热效率。
间接测量法是通过测量太阳能集热器的入口和出口水温差，计算得出热效率。
2.2 模拟仿真方法模拟仿真方法是利用计算机软件对光热系统进行模拟，通过输入不同的参数和条件，计算得出系统的性能曲线和能量转换效率。
常用的模拟软件包括TRNSYS、HOMER等。
模拟仿真方法具有快捷、经济、可重复性强的优点，能够较准确地预测系统的性能。
但是，由于模拟方法依赖于输入的参数和条件，所以对输入参数的准确性要求较高。
3. 太阳能光热系统性能评估的问题与挑战尽管目前太阳能光热系统的性能评估方法已经相对成熟，但仍存在一些问题和挑战。
太阳能光热技术与应用
太阳能光热技术与应用
太阳能光热技术是一种利用太阳能将其转化为热能的技术。
它通过集热器捕获太阳能，将其转化为热能，并用于供暖、热水、工业过程等应用。
以下是太阳能光热技术的一些常见应用：
1.太阳能热水器：太阳能热水器使用太阳能集热器来加热水。
光热集热器将太阳光转化为热能，通过传热管或热交换器将热能转移到水中，从而提供热水供应。
2.太阳能供暖系统：太阳能供暖系统使用太阳能集热器来收
集和转换太阳能热能，用于供暖室内空间。
这可以通过液体循环、空气循环或蓄热材料等方式实现。
3.工业用途：太阳能光热技术在许多工业过程中也得到应用。
例如，太阳能光热可以用于工业锅炉、蒸发器、干燥设备等，提供热能供应。
4.发电系统：太阳能光热技术可以用于发电系统，其中太阳
能集热器将太阳能转化为热能，并通过蒸汽或工质驱动涡轮发电机，产生电能。
5.融雪系统：太阳能光热技术还可以用于融雪系统，其中太
阳能集热器捕获太阳能并转化为热能，以加热道路或人行道，融化积雪和冰。
太阳能光热技术的优势包括可再生、清洁和环保。
它可以减少对传统能源的依赖，降低碳排放，提供可持续的能源解决方案。
然而，需要注意的是，太阳能光热技术的效率受到日照强度、天气条件和设备设计等因素的影响。
在选择和应用太阳能光热技术时，需要考虑当地的气候、能源需求和经济可行性。
太阳能光热发电系统的热效率优化研究
太阳能光热发电系统的热效率优化研究摘要：太阳能光热发电系统作为一种清洁、可再生能源的解决方案，正在成为全球关注的焦点。
为了提高太阳能光热发电系统的热效率，本文对各种可能的优化方法进行了综合研究。
通过改进集热器设计、提高传热介质的热导率、减少热损失等方式，可以显著提高系统的热效率。
研究结果表明，对于太阳能光热发电系统的热效率，集热器的设计以及热传导的改进是关键因素。
1. 引言太阳能光热发电系统是利用太阳能的热量转化为电能的一种技术。
相对于光伏发电系统，太阳能光热发电系统具有更高的电能转换效率。
然而，由于其复杂的能量转换过程和热能损失，其热效率在实际应用中仍然存在一定的提升空间。
因此，对太阳能光热发电系统的热效率进行优化研究具有重要意义。
2. 太阳能光热发电系统的工作原理太阳能光热发电系统由集热器、储热装置、换热器和液体流体回路等组成。
集热器将太阳能转化为热能，储热装置用于存储热能并调节供热功率，换热器将热能传递给工质，工质通过流体回路传输并驱动涡轮机发电。
3. 太阳能光热发电系统热效率优化方法3.1 改进集热器设计集热器是太阳能光热发电系统中最重要的组件，其设计直接影响到系统的热效率。
改进集热器的设计包括增加集热器的面积、优化集热器的结构、提高光学特性等。
增加集热器的面积可以增大吸收太阳能的表面积，从而提高能量转换效率。
优化集热器的结构可以减少热损失和热阻，进一步提高系统的热效率。
提高集热器的光学特性，例如使用反射镜、接受器涂层等技术，可以增加集热器对太阳能的吸收程度。
3.2 提高传热介质的热导率传热介质在太阳能光热发电系统中起着重要的作用。
传热介质的热导率直接影响到热能传递的效率。
研究表明，选择热导率较高的传热介质可以显著提高太阳能光热发电系统的热效率。
例如，使用蓄热盐作为传热介质，可以提高系统的传热效率并延长储热时间。
3.3 减少热损失热损失是太阳能光热发电系统中一个重要的影响热效率的因素。
在传输和储存热能的过程中，热能会因传导、对流和辐射等方式而发生损失。
太阳能光热系统的建筑一体化与美学设计
太阳能光热系统的建筑一体化与美学设计近年来，环境保护和可持续发展的观念在各个领域得到了广泛关注。
作为一种环保、可再生的能源，太阳能被越来越多地应用于建筑领域。
其中，太阳能光热系统作为一种重要的方式，不仅可以为建筑提供能源支持，还能与建筑的美学设计相结合，实现建筑一体化的发展。
本文将围绕太阳能光热系统的建筑一体化与美学设计展开论述。
一、太阳能光热系统的建筑一体化太阳能光热系统的建筑一体化，简单来说，就是将太阳能光热系统与建筑相结合，实现能源的收集和利用，同时不破坏建筑的整体美感和功能。
实现建筑一体化需要考虑以下几个方面：1. 太阳能光热系统的集成太阳能光热系统应与建筑的结构、外墙、屋顶等部分相结合，使得太阳能设备与建筑完美融合，不破坏建筑原有的外观。
例如，在屋顶设计中，可以将太阳能集热器与屋顶瓦片结合，使得集热器成为屋顶的一部分，不仅起到收集太阳能的作用，同时也美化了建筑外观。
2. 太阳能设备的布局太阳能光热系统的设备布局需要考虑建筑的功能，合理安排太阳能设备的位置。
比如，在办公楼的设计中，可以将太阳能集热器放置于办公区域上方的透明屋顶上，使得光线可以透过屋顶照射到办公区，提供自然光照的同时收集太阳能。
这样的布局不仅保证了建筑的美观性，还提高了能源的利用效率。
3. 能源的利用效率建筑一体化要求太阳能光热系统在保证建筑美观的同时，能够提供足够的能源支持。
因此，在设计中需要考虑如何最大限度地提高太阳能的利用效率。
可以通过调整太阳能集热器的角度、选择适当的材料等方法来提高能源的收集效率，确保建筑在任何季节都能够获得稳定的能源供应。
二、太阳能光热系统的美学设计太阳能光热系统的美学设计是指在太阳能设备的布局、外观、颜色等方面，与建筑的整体风格相协调，形成统一的美感。
以下是几个美学设计的要点：1. 外观设计太阳能设备的外观设计需要与建筑的风格相一致。
比如，在一个现代风格的建筑中，太阳能集热器的外观可以采用简洁的线条和金属材质，与建筑的玻璃幕墙相结合，形成整体的美感。
太阳能光热发电系统的运行稳定性分析
太阳能光热发电系统的运行稳定性分析一、引言太阳能光热发电系统作为一种可再生能源技术，旨在利用太阳能将光能转化为热能，再通过热能驱动发电机组产生电能。
然而，随着光热发电系统的发展和应用，其运行稳定性问题日益凸显。
本文将对太阳能光热发电系统的运行稳定性进行分析和评估，旨在为系统设计和运维提供参考。
二、太阳能光热发电系统的组成太阳能光热发电系统主要由太阳能收集器、热能储存装置、热能转换装置和发电机组等组成。
其中，太阳能收集器用于捕获太阳能并将其转化为热能，热能储存装置用于储存热能以应对夜间或低辐射天气条件下的电力需求，热能转换装置则将热能转化为机械能或电能，最终通过发电机组将机械能转化为电能。
三、太阳能光热发电系统的稳定性瓶颈1. 太阳能资源的不稳定性太阳能光热发电系统的运行依赖于太阳能资源的可利用程度。
然而，太阳辐射的强度受气候、季节和地理位置等多个因素的影响，导致太阳能资源的供给不稳定。
在云量高、雨雪天气频发或夜间等情况下，太阳能收集器的收集效率较低，系统的运行稳定性将受到影响。
2. 热能储存装置的热损失热能储存是太阳能光热发电系统实现24小时供电的关键。
然而，热能储存装置在储存过程中会面临热损失问题。
热能的长时间储存会导致热能的损耗，使得系统的运行稳定性降低。
因此，合理选择和设计热能储存装置，并采取有效的热保温措施，对提高系统的稳定性至关重要。
3. 热能转换装置的效率损失热能转换装置将热能转化为机械能或电能，然而在转换过程中会产生一定的能量损失。
例如，热发电和光伏发电转换效率均不高，存在能量损失的问题。
这些效率损失会降低系统的输出能力，影响系统的运行稳定性。
四、太阳能光热发电系统运行稳定性改进措施为了提高太阳能光热发电系统的运行稳定性，以下是一些改进措施的建议：1. 多元化能源供给除了太阳能之外，可以考虑引入其他可再生能源，如风能、生物质能等。
通过多元化能源供给，可以在太阳能资源供给不稳定的情况下，保持系统的运行稳定性。
太阳能光热发电系统简介
太阳能光热发电系统简介太阳能热发电是利用集热器将太阳辐射能转换成热能并通过热力循环过程进行发电，是太阳能热利用的重要方面。
8O年代以来美、欧、澳等国相继建立起不同型式的示范装置，促进了热发电技术的发展。
世界现有的太阳能热发电系统大致有三类：槽式线聚焦系统、塔式系统和碟式系统。
（1）槽式线聚焦系统。
该系统是利用抛物柱面槽式反射镜将阳光聚焦到管状的接收器上，并将管内传热工质加热，在换热器内产生蒸汽，推动常规汽轮机发电。
Luz公司198O年开始开发此类热发电系统，5年后实现了商业化。
1985年起先后在美国加州的Mojave 沙漠上建成9个发电装置，总容量354兆瓦，年发电总量10.8亿千瓦时。
9个电站都与南加州爱迪生电力公司联网。
随着技术不断发展，系统效率由起初的11．5％提高到13．6％。
建造费用由5976美元／千瓦降低到3011美元／千瓦，发电成本由26．3美分／千瓦时降低到12美分／千瓦时。
（2）塔式系统。
塔式太阳能热发电系统的基本型式是利用一组独立跟踪太阳的定日镜，将阳光聚集到一个固定在塔顶部的接收器上，用以产生高温。
80年代初，美国在南加州建成第一座塔式太阳发电系统装置--Solar One。
起初，太阳塔采用水一蒸汽系统，发电功率为10兆瓦。
1992年 Solar One经过改装，用于示范熔盐接收器和储热系统。
由于增加了储热系统，使太阳塔输送电能的负载因子可高达65％。
熔盐在接收器内由288℃加热到565℃，然后用于发电。
第二座太阳塔 Solar Two 于 1996年开始发电，计划试运行三年，然后进行评估，Solar Two发电的实践不仅证明熔盐技术的正确性，而且将进一步加速3O～200兆瓦范围的塔式太阳能热发电系统的商业化。
以色列Weizmanm科学研究所最近正在对塔式系统进行改进。
利用一组独立跟踪太阳的定日镜，将阳光反射到固定在塔的顶部的初级反射镜--抛物镜上，然后由初级反射镜将阳光向下反射到位于它下面的次级反射镜--复合抛物聚光器（ CPC），最后由CPC将阳光聚集在其底部的接收器上。
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D.依靠科学技术进步,不断开发新能源.
5、市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子（如图2
所示）。在阳光的照射下，小电扇快速转动，能给炎
热的夏季带来一丝凉意。该装置的能量转化情况是
（A） A．太阳能→电能→机械能 B．太阳能→机械能→电能 C．电能→太阳能→机械能 D．机械能→太阳能→电能
A 6．大量使用下列能源能造成空气污染加剧的是（ ）
激光（光能）
表1-1 能源的分类
能源问题
阅读课文，讨论下列问题：
1、能源、一次能源、二次能源
能 源：能提供能量的自然资源 一次能源：来自自然界未经转化的能源。 二次能源：一级能源经过转化得到的能源形式。
下列属于一级能源的是： A D E 属于二级能源的是： B C
A 风能 B电能 C 氢能 D 阳光 E 天然气
• (一)按地球上的能量来源对能源分类
1.来自地球外部天体的能源。有直接来自太阳直接照射到 地球的光和热能，还有间接地来自太阳的能源,常见的煤 炭、石油、天然气，以及生物质能、水能、海洋热能和风 能等。 2.地球本身蕴藏的能量。其中一种是地球内部蕴藏着的地 热能，常见的地下蒸汽、温泉、火山爆发的能量都属于地 热能。另一种是地球上存在的铀、钍、锂等核燃料所蕴有 的核能。 3.地球和其他天体相互作用而产生的能量。太阳和月亮等 星球对大海的引潮力所产生的涨潮和落潮所拥有的巨大潮 汐能。
课堂练习:
1、下列哪组物质属于不可再生能源? ( C )
A、风能、核能、太阳能 B、煤、沼气、石油
C、石油、天然气、煤 D、太阳能、地热能
2、使用时不会给环境带来污染的能源称为清洁能
源.下列属于清洁能源的是( C )
A.煤炭 B.木炭 C.太阳能 D.核能
3、随着社会的发展,能源需求越来越多,能源短缺成为阻
• (二)按使用类型对能源分类
1.常规能源（传统能源）。已被人类利用多年，目前仍在 大规模使用的能源。如水能、生物能、煤炭、石油、天然 气等。占全部能源生产消费总量的90％以上。
2.新能源（非常规能源、替代能源）。近若干年来开始被 人类利用（如太阳能、核能）或过去已被利用现在又有新 的利用方式（如风能）的能源。
2.二次能源（人工能源）。是指一次能源经人为加工成另 一种形态的能源。 例：汽油、水电、蒸汽、煤气、焦炭、沼气等。
• (五)按能否作为燃料对能源分类
1.燃料型能源。包括煤炭、石油、天然气、泥炭、木材 等。
2.非燃料型能源。包括水能、风能、地热能、海洋能等。
(六)按对环境的污染情况对能源分类
1.清洁能源。使用时对环境没有污染或污染小的能源。 例：水能、风能、太阳能以及核能等。 2.非清洁能源。对环境污染较大的能源。 例：煤炭、石油等。
碍社会发展的主要问题.在日常生活中我们都应该节约
B 身边的能源,下列符合节约能源且安全的做法是(
)
A.冬天门打开后未关好 B.白天尽量采用自然光
C.用煤气灶取暖
D.每次只洗一件衣服
D 4、永久性解决人类对能源需求的根本方法是( )
A.改进工艺,提高燃料的利用率.
B.充分利用地球上的化石能源
C.尽可能减少能量的使用
A．提高森林覆盖率 B．大量使用煤、石油等化石燃料 C．响应“地球一小时”倡议 D．开发新能源
太阳能利用的优缺点
第二章 太阳和太阳能
• (三)按能否再生对能源分类
1.可再生能源。可长期提供或可再生的能源（10%左右） 例：水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能等。 2.不可再生能源。一旦消耗就很难再生的能源（90%左右） 例：煤炭、石油、天然气等。
能源分布图一
再生能源 非再生能源
(四)按获得的方法对能源分类
1.一次能源（天然能源）。是指直接取自自然界、而不改 变它的形态的能源。它又分为可再生能源和非再生能源。 例：泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤、石油、天然气、植物秸 杆、水能、风能、太阳能、地热能、核能、海洋能等。
A．化石能源
B．太阳能
C．风能
D．核能
7、2009年世界环境日主题为“地球需要你：团结起
来应对气候变化”。世界自然基金会应对全球气候变
化提出了“地球一小时”的倡议，希望个人，社区、 企业和政府在每年3月最后一个星期六20：30一21： 30熄灯一小时。下列应对气候变化的有关做法，不宜
提倡B的是（ ）
太阳能 光热系统
沈阳工程学院 刘莉莹
第一章 概论
一.能源的概念
• 能源：能量资源或能源资源，是自然界中能 为人类提供某种形式能量的物质资源。
可产生各种能源（如热量、电能、光能 源 的 分 类
地球上的能量来源 使用类型 能否再生 获得的方法
能否作为燃料 对环境的污染情况 能否流入商品流通领域 形态特征或转换与应用的层次
（化学能）
非燃料 型能源
水能（机械能）
电（电能）、蒸汽（热能、机械 能）、热水（热能）、余热（热
能、机械能）
燃料型 能源
核燃料（核能）
沼气（化学能）、氢（化学能）
新
能
太阳能（辐射能）、风能（机械能）
源
非燃料 型能源
、地热能（热能）、潮汐能（机械能 ）、海洋温差能（热能、机械能）、
海流、波浪动能（机械能）
按使用 类型分
常 规 能 源
按性质分
燃料型 能源
按一、二次能源分
一次能源
二次能源
泥煤（化学能）、褐煤（化学能）、 烟煤（化学能）、无烟煤（化学能） 、石煤（化学能）、油页岩（化学能 ）、油砂（化学能）、原油（化学能 ）、天然气（化学能、机械能）、生
物燃料（化学能）、天然气水合物 （化学能）
煤气（化学能）、焦炭（化学 能）、汽油（化学能）、煤油 （化学能）、柴油（化学能） 、重油（化学能）、液化石油气 （化学能）、丙烷（化学能）、 甲醇（化学能）、酒精（化学 能）、苯胺（化学能）、火药
(七)按能否进入商品流通领域对能源分类
1.商品能源。凡能进入市场作为商品销售的能源。 例：煤、石油、天然气和电等。 2.非商品能源。主要指薪柴、秸秆等农业废料和人畜粪便 等就地利用的能源。
• (八)按形态特征或转换与应用的层次对能源分类
世界能源委员会推荐的能源类型分为：固体燃料、液体燃 料、气体燃料、水能、电能、太阳能、生物能、风能、核 能、海洋能和地热能。 前三类统称化石燃料或化石能源。