太阳能集热器光学效率的计算方法

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太阳能集热器月平均集热效率计算方法

太阳能集热器月平均集热效率计算方法

太阳能集热器月平均集热效率计算方法
1 太阳能集热器月平均集热效率,应根据集热器瞬时效率曲线实际检测结果,按下式计算:
(式1)
式中ηc —基于采光面积的集热器月平均集热效率(%)。

η0—基于采光面积的集热器瞬时效率截距(%)。

U—基于采光面积的集热器瞬时效率曲线斜率[J/(s·m2·℃)]。

t i —月平均集热器工质进口温度(℃)。

t a —月平均环境气温(℃,取表E.0.1对应值)。

G—月平均日总太阳辐照度[ J / (s·m2) ]。

(t i −t a)/G—归一化温差[(℃·s·m2)/ J]。

2 归一化温差计算的参数选择,应符合下列原则:
2.1 月平均集热器工质进口温度应按下式计算:
(式2-1)
式中:t i —集热器工质进口温度(℃)。

t l —冷水计算温度(℃,取所在地统计数据。

缺少数据时自表E.0.1取值)。

t r —热水设计温度(℃)。

2.2 月平均环境气温(应取项目所在地气象统计数据。

缺少气象资料的可自本规程表E.0.1取值)。

2.3 月平均日总太阳辐照度应按下式计算:
(式2-2)
式中:G—月平均日集热器采光面上的总太阳辐照度[ J/(s∙m2) ]。

J T—月平均日太阳辐照量(kJ/m2,自表E.0.1值)。

S y—月平均日的日照小时数(h,自表E.0.1取值)。

太阳能集热器

太阳能集热器

通常,反射率ρ和透射率τ可以用下式表示:
其中,下标b和s分别表示直射辐射和散射辐射, 下标R和e分别代表入射辐射的反射和透射部分。
盖板内的辐射实际上是经过了多次反射。
利用菲涅尔(Fresnel)公式,反射率可以表示为
其中,θ1和θ2分别为入射角和折射角。 根据光的折射定律,有
其中,n1,n2分别为空气和玻璃的绝对折射率; n21为玻璃相对于空气的相对折射率。
盖板对辐射的吸收,不论是在短波区域还是在长 波区域都要比较小。
玻璃在可见光区域透射率约为97%,在红外区的 吸收率约为94%。
根据基尔霍夫定律,红外区的高吸收率导致高发 射率,使得辐射热损失增加。
通过喷涂在红外区域透明的涂层(如氧化铟(In2O3), 氧化锌(ZnO2)),可以大大减少红外辐射热损失。
(2)侧面热损 侧面热损主要由热传导和对流造成。 平板型集热器的侧面通常由框架与保温层构成。
由于框架的内部面对几种不同的温度,故侧面传 热应是二维的。为了获得关于侧面传热系数的比 较保守的估计,可以假定框架内部的温度处于最 高可能的温度(即吸热体温度T),这样传热就变为 一维的。
侧面热阻Rs为
(2)盖层 允许太阳辐射透过但阻碍吸热体的长波辐 射以减少吸热体的热损。
(3)保温层 减少吸热体不直接吸收太阳辐射部分的 热损。
(4)工质及流动通道 使工质能与吸热体发生热接触。 集热器的工质为流体(液体或气体)。
(5)支架及框架 将集热器的各个部分连接成一个整 体并支撑其重力。
液体集热器用水或者水-防冻剂混合物作为工质, 有时也用轻油、硅油、乙烯等作为工质。
热损失可以表示为
其中,Qk为吸热体的传导热损失,W;Qc为吸热 体的对流热损失,W;Qr为吸热体向外的长波辐 射热损失,W。

太阳能集热器月平均集热效率计算方法、热水系统热性能快速检测方法

太阳能集热器月平均集热效率计算方法、热水系统热性能快速检测方法

附录E 太阳能集热器月平均集热效率计算方法E.0.1 太阳能集热器月平均集热效率,应根据集热器瞬时效率方程(瞬时效率曲线)实际检测结果,按下式计算:η = η0-U ×(ti - ta) / G式中η—基于采光面积的集热器月平均集热效率(%)。

η0—基于采光面积的集热器瞬时效率曲线截距(%)。

(式E .0.1)U —基于采光面积的集热器瞬时效率曲线斜率[W/(m2·℃]。

t i —集热器工质进口温度(℃)。

t a —月平均环境空气温度(℃)。

G —月平均日总太阳辐照度(W/m2)。

(t i −t a)/G—归一化温差[(℃·m2)/ W]。

E.0.2 归一化温差计算的参数选择,应符合下列原则:1 月平均集热器工质进口温度应按下式计算:t i = t l/3+2 ti/3式中:t i —集热器工质进口温度(℃)。

(式 E.0.2-1)t l —冷水计算温度(℃,取所在地统计数据)。

t r —热水设计温度(℃)。

2 月平均环境气温(应取项目所在地气象统计数据)。

3 月平均日总太阳辐照度应按下式计算:G =JT ×1000 /(Sy×3.6) (式E.0.2-2)式中:G —月平均日集热器采光面上的总太阳辐照度(W/m2)。

J T—月平均日太阳辐照量[MJ/(m2·d)]。

Sy—月平均日照小时数(h/d)。

附录F 太阳能热水系统热性能快速检测方法F.1 一般规定F.1.1 本方法适用于晴天条件下对采用平板或真空管太阳能集热器构成的太阳能集中、以及分户储热水箱为闭式承压水箱的太阳能集中—分散和分散太阳能热水系统的日热水温升快速检测。

F.1.2 太阳能热水系统热性能快速检测内容应包括:1 集热器类型,是否带反光板;总采光面积,总面积。

2 储热水箱规格,数量,有效水量。

3 无辅助热源补充条件下的太阳能热水系统日热水温升。

F.1.3 同一类型的太阳能热水系统,系统抽检量不应少于1%的该类型系统总数量,且不得少于1套。

太阳能塔式光热镜场光学效率计算方法

太阳能塔式光热镜场光学效率计算方法

太阳能塔式光热镜场光学效率计算方法嘿,咱今儿来聊聊太阳能塔式光热镜场光学效率计算方法。

你说这太阳能,那可真是个神奇的玩意儿,就像天上掉下来的宝贝能源!想象一下,那一大片的镜子,就像一个个小太阳在地上闪闪发光。

这些镜子可不是普通的镜子哦,它们可是有大用处的。

它们要把太阳光聚集起来,就像我们小时候用放大镜聚光烧蚂蚁一样,哈哈,开个玩笑啦。

那怎么来算这个光学效率呢?这可不是随随便便就能搞定的事儿。

这就好比你要算出一群猴子在树上摘了多少果子,你得考虑好多因素呢。

比如说,镜子的角度对不对呀,有没有歪啦,要是歪了,那可就聚不好光啦。

还有啊,天气也很重要呢,大晴天和阴天那能一样吗?晴天的时候阳光直直地照下来,效率肯定高呀;阴天的时候,那光都弱弱的,效率自然就低了些。

再说说这些镜子的清洁程度。

如果上面脏兮兮的,都是灰尘啊、鸟屎啊什么的,那光还能好好地透过来吗?肯定不行啦!就像你眼镜脏了,看东西都模糊,更何况是这么重要的镜子呢。

那具体怎么算呢?咱可以把整个镜场分成好多小块,每一块都单独算一算它的效率。

然后把这些小块加起来,不就大概知道整个镜场的效率了嘛。

这就像你吃苹果,把一个苹果切成小块,一块一块地吃,最后就吃完啦。

然后呢,我们还得考虑光线在空气中的损失。

你想想,光从太阳那一路照过来,经过那么长的距离,空气中的灰尘啊、水汽啊什么的,肯定会让光损失一些能量的呀。

这就好像你跑马拉松,一路上总会有些消耗的嘛。

还有哦,镜子的反射率也很关键呢。

要是反射率不高,那好多光都被镜子自己吸收啦,多浪费呀!这就像你有个口袋有个洞,你往里面放东西,还没等放满呢,东西都从洞里掉出去啦。

总之啊,算这个太阳能塔式光热镜场光学效率可不是一件容易的事儿,得考虑好多好多因素呢。

但咱要是把这些都搞清楚了,不就能更好地利用太阳能啦?那可是为环保做了大贡献呢!这难道不是一件超棒的事情吗?咱可不能浪费了这么好的能源呀,大家说是不是?。

太阳热转换效率计算公式

太阳热转换效率计算公式

太阳热转换效率计算公式太阳能是一种清洁、可再生的能源,被广泛应用于热水供应、电力发电等领域。

太阳热转换效率是评价太阳能利用技术性能的重要指标,它反映了太阳能转换器将太阳辐射能转化为热能的能力。

本文将介绍太阳热转换效率的计算公式及其影响因素。

太阳热转换效率的计算公式如下:η = (Q / A) / (G τ)。

其中,η为太阳热转换效率,Q为太阳能转换器输出的热量,A为太阳能转换器的有效面积,G为单位面积的太阳辐射能流密度,τ为太阳能转换器的光热转换效率。

从公式中可以看出,太阳热转换效率受到太阳能转换器的光热转换效率、太阳辐射能流密度以及太阳能转换器的有效面积等因素的影响。

下面将分别介绍这些影响因素。

首先,太阳能转换器的光热转换效率是影响太阳热转换效率的重要因素。

光热转换效率是指太阳能转换器将太阳辐射能转化为热能的能力,它取决于太阳能转换器的材料、结构以及工艺等因素。

提高太阳能转换器的光热转换效率是提高太阳热转换效率的关键。

其次,太阳辐射能流密度也是影响太阳热转换效率的重要因素。

太阳辐射能流密度是指单位面积上的太阳辐射能量,它取决于太阳辐射能量的强度、太阳的入射角以及大气的透过率等因素。

在不同的时间和地点,太阳辐射能流密度会有所不同,因此需要根据具体的情况进行调整。

最后,太阳能转换器的有效面积也会影响太阳热转换效率。

有效面积是指太阳能转换器可以接收太阳辐射能的面积,它取决于太阳能转换器的尺寸、布局以及遮挡等因素。

提高太阳能转换器的有效面积可以提高太阳热转换效率。

总的来说,太阳热转换效率是一个综合性指标,受到多种因素的影响。

要提高太阳热转换效率,需要综合考虑太阳能转换器的光热转换效率、太阳辐射能流密度以及太阳能转换器的有效面积等因素,并采取相应的措施进行优化。

在实际应用中,我们可以通过对太阳能转换器的材料、结构和工艺进行改进,提高其光热转换效率;通过合理布局和设计太阳能转换器,使其能够更充分地接收太阳辐射能;通过调整太阳能转换器的尺寸和布局,提高其有效面积。

光热转换效率公式

光热转换效率公式

光热转换效率公式光热转换效率(Thermal-to-electric conversion efficiency)是评估光热转换系统性能的重要指标,它表示光热系统将光能转换为电能的能力。

光热转换效率通常以百分比形式表示。

光热转换系统通常由太阳能收集器、热媒介、热能存储系统和发电设备等组成。

光热转换效率可以通过以下公式计算:η = (P_out / P_in) × 100%其中,η表示光热转换效率,P_out表示输出功率,P_in表示输入功率。

光热转换效率可以通过测量发电设备输出功率和太阳辐射能输入功率来计算。

在实际应用中,光热转换系统的效率受到多种因素的影响,包括太阳能辐射能的吸收、热损失、热传导、辐射损失以及发电设备的效率等。

为了提高光热转换效率,研究者们采用了多种技术和方法,如优化太阳能收集器的结构、利用高效的热媒介、改善热能存储系统和提高发电设备的效率等。

在光热转换系统中,太阳能收集器起着关键作用。

太阳能收集器的结构设计和材料选择直接影响到能量吸收和转换效率。

一种常用的太阳能收集器是平板太阳能集热器,它由一个黑色吸热层和一个透明的覆盖层组成。

吸热层吸收太阳辐射能,并将其转换为热能。

覆盖层则起到保护吸热层和减少热损失的作用。

光热转换系统还涉及到热媒介的选择和运输。

热媒介的选择要考虑其热导率和稳定性。

常用的热媒介有水和油。

水的热导率较高,具有良好的热传导性能,但在高温下易产生气泡,引起传热不良。

油具有较高的沸点,能够在高温条件下稳定工作,但其热导率较低。

热能存储系统对于光热转换效率也起着重要作用。

热能存储系统能够在太阳直射光不足时储存热能,在需要时释放热能进行发电。

常用的热能存储系统有低温蓄热和高温蓄热系统。

低温蓄热系统通常通过储热罐或储热块储存热能,其优点是可实现较长时间的热能储存,但热损失较大。

高温蓄热系统通常通过盐的熔融和凝固来储存和释放热能,具有较高的能量密度和热转换效率。

发电设备是将热能转换为电能的关键部分。

太阳能集热器的热效率分析与优化

太阳能集热器的热效率分析与优化

太阳能集热器的热效率分析与优化随着人们对环境保护和可再生能源的关注日益增强,太阳能作为一种清洁、可再生的能源形式,逐渐得到了广泛的应用。

太阳能集热器作为太阳能利用的主要装置之一,其热效率的高低直接影响到能源的利用效益。

本文将对太阳能集热器的热效率进行分析与优化。

首先,我们需要了解太阳能集热器的工作原理。

太阳能集热器主要由吸热管、导热板和玻璃罩等组成。

当太阳光照射在集热器上时,吸热管会将光能转化为热能,并通过导热板传导到吸热区域,从而使水或其他工质被加热。

而热效率的计算公式为:热效率=(热量输出/太阳能辐射能)×100%。

其次,我们需要分析太阳能集热器的热损失。

在太阳能集热器的使用过程中,有一部分热能会损失掉。

其中主要有以下几种热损失方式:辐射热损失、对流热损失、导热热损失和散热热损失。

辐射热损失是指由于太阳能集热器表面与环境之间的辐射传热而损失的热能;对流热损失是指由于气体流动而带走的热能;导热热损失是指由于太阳能集热器材料本身的导热性而损失的热能;散热热损失是指由于集热器周围环境温度较低而导致的热能损失。

为了提高热效率,我们需要针对这些热损失进行相应的优化。

接下来,我们可以从实际应用角度出发,探讨太阳能集热器的优化方案。

首先是利用隔热材料减少热损失。

通过在太阳能集热器的外围使用隔热材料,可以将散热热损失降到最低,同时减少导热热损失。

其次是加装透明的保温罩。

保温罩可以起到保温的作用,减少对流热损失,并提高集热器的利用率。

此外,还可以通过改进吸热管的设计,增加吸热面积,提高吸热效率,减少辐射热损失。

通过这些优化方案,可以显著提高太阳能集热器的热效率。

然而,要想实现太阳能集热器的最佳热效率,我们还需要考虑一些其他因素的影响。

首先是太阳能辐照度的变化。

由于太阳能辐照度的季节性变化和天气状况的不确定性,太阳能集热器的热效率也会有所波动。

其次是清洁度的影响。

灰尘和污垢的沉积会降低太阳能集热器的吸热性能,进而影响热效率。

太阳能计算公式

太阳能计算公式

太阳能计算公式①、Q=CMΔtQ:吸收的热量C:比热容4.2×103J/(kg·℃)Δt:温升M:吸收面积②、A=mCpΔΤ/Iy1(1-y2)A:集热面积m:水(一天需要的热水)Cp:比热(1Kg水提高一度需要的热量)=4.187Kj/Kg℃I:太阳平均照射强度Mj/m2y1:集热器的效率(50%-55%)y2:系统的热损(10%-15%)注:常州的平均热照射强度是18-19Mj/m2d(春秋)举例:2个平米的集热器一天吸收的热量A=mCpΔΤ/Iy1(1-y2)ΔΤ=18× 103Kj/m2×0.5×0.9/100 kg×4.187Kj/Kg℃=19.34℃Q=CMΔt×100 kg=4.2KJ/(kg·℃) ×2 m2×38.68℃×100 kg=3249.12 KJ②、可以有两个科学公式来计算:①、Q=CMΔtQ:吸收的热量C:比热容4.2×103J/(kg·℃)Δt:温升M:吸收面积②、A=mCpΔΤ/Iy1(1-y2)A:集热面积m:水(一天需要的热水)Cp:比热(1Kg水提高一度需要的热量)=4.187Kj/Kg℃I:太阳平均照射强度Mj/m2y1:集热器的效率(50%-55%)y2:系统的热损(10%-15%)注:北京的平均热照射强度是18-19Mj/m2d(春秋)举例:2个平米的集热器一天吸收的热量A=mCpΔΤ/Iy1(1-y2)Τ=18× 103Kj/m2×0.5×0.9/100 kg×4.187Kj/Kg℃ =19.34℃Q=CMΔt×100 kg =4.2KJ/(kg·℃) ×2 m2×38.68℃×100 kg=3249.12 KJ2008-01-17 12:18:30我们的先辈并未过多地强调太阳的能量,这一点使许多人迷惑不解。

光热转换效率计算公式

光热转换效率计算公式

光热转换效率计算公式在我们的日常生活中,光热转换的应用那可是随处可见。

比如说太阳能热水器,就是通过光热转换来给我们提供热水的。

那这背后到底有啥神秘的计算公式呢?今天咱们就来好好唠唠这个事儿。

光热转换效率,简单来说,就是指把接收到的光能转化为热能的比例。

它的计算公式是:光热转换效率 = 获得的热能 / 接收的光能 ×100% 。

咱们先来说说“获得的热能”这部分。

这可不是个简单的测量工作哦!就拿我之前在实验室里的一次经历来说吧。

当时我们在测试一个新型的光热转换材料,为了准确测量获得的热能,那可是费了好大的劲儿。

我们用了高精度的温度计,还得考虑热量的散失,整个过程就像在解一道超级复杂的谜题。

比如说,我们把材料放在光照下一段时间,然后迅速测量它的温度变化。

但这中间,得保证周围环境的温度稳定,不然那测量结果可就不准啦。

就有那么一次,因为旁边的窗户没关好,有一阵小风溜了进来,结果温度测量就出现了偏差,可把我们折腾坏了,不得不重新做实验。

再说说“接收的光能”。

这也不是个轻松的活儿。

得先测量光照的强度,还得考虑光照的时间和面积。

还记得有一次,我们在测量一个大的光热转换装置时,因为光照面积不好确定,大家争论不休。

有人说按照装置的表面积算,有人说按照实际接收到光照的有效面积算。

最后,经过反复的讨论和实验验证,才确定了最准确的计算方法。

在实际应用中,要提高光热转换效率可不简单。

材料的选择就特别重要。

像有些材料对光的吸收能力强,转换效率就高;而有些材料就不行,光能照上去大部分都跑掉了,转换效率自然就低。

还有啊,光热转换装置的设计也很关键。

比如说,要是装置的形状能更好地聚焦光线,那就能接收更多的光能,转换效率也就跟着上去了。

总之,光热转换效率的计算公式虽然看起来简单,但是要真正准确地计算和提高效率,那可需要我们在很多细节上下功夫,容不得半点马虎。

通过对光热转换效率计算公式的了解,我们能更好地开发和利用光热能源,为我们的生活带来更多的便利和实惠。

太阳能塔式光热镜场光学效率计算方法

太阳能塔式光热镜场光学效率计算方法

太阳能塔式光热镜场光学效率计算方法1 概述随着全球对可再生能源需求的日益增长,太阳能技术,特别是太阳能塔式光热发电技术,受到了广泛的关注。

太阳能塔式光热发电是一种通过大量反射镜将阳光反射并集中到塔顶的接收器上,进而产生高温,驱动热力发动机发电的技术。

其核心组件之一的光热镜场的光学效率对整个系统的性能有着至关重要的影响。

因此,对光热镜场光学效率进行准确计算和优化设计是提高太阳能塔式光热发电系统整体效率的关键。

2 光学性能理论建模2.1 光学效率的概念及其影响因素光学效率是太阳能塔式光热发电系统的核心性能参数,直接关系到系统的能量转化效率和经济效益。

它定义为反射镜有效反射到接收器的阳光能量与入射到反射镜上的阳光能量之比。

理想情况下,光学效率接近100%,但实际运行中受到多种因素的影响,导致效率降低。

2.1.1 镜面反射率镜面反射率是衡量反射镜表面反射能力的重要参数,通常由镜面的材料和制造工艺决定。

高反射率的镜面能够减少光的散射和吸收,确保更多的阳光能量被准确反射到接收器上。

然而,随着时间的推移和环境条件的变化,如灰尘、污染和老化等,镜面反射率会逐渐降低,导致光学效率的下降。

因此,定期清洗和维护反射镜是保持高镜面反射率的关键。

2.1.2 余弦损失余弦损失是由于阳光入射角的变化而引起的反射光强的损失。

在太阳能塔式光热发电系统中,阳光以不同的角度照射到反射镜上,而反射镜通常设计为将光线以特定的角度反射到接收器上。

当阳光垂直照射到镜面时,反射光强最大;随着入射角的增大,反射光强逐渐减小。

这种损失可以通过优化反射镜的形状和布局来减小,例如采用非平面镜或调整镜面的倾斜角度等。

2.1.3 大气衰减损失大气衰减损失是指阳光在穿过大气层时由于散射、吸收和折射等现象而导致的能量损失。

大气中的气体、尘埃和水汽等会对阳光产生吸收和散射,使得到达地面的阳光强度减弱。

这种损失随着太阳高度角的变化和大气条件的不同而有所差异。

为了减小大气衰减损失,可以选择在空气质量较好、透明度较高的地区建设太阳能塔式光热发电系统。

太阳能收集器的计算公式

太阳能收集器的计算公式

太阳能收集器的计算公式
太阳能收集器是一种能够利用太阳能将光能转化为热能的设备。

为了设计和评估太阳能收集器的性能,我们需要一些计算公式。

以下是太阳能收集器的常用计算公式:
日射量计算
为了确定太阳能收集器所能接收的太阳辐射量,我们需要计算
日射量。

可以使用以下公式:
日射量 = 太阳辐射强度 ×太阳辐射时间
其中,太阳辐射强度是太阳辐射在单位面积上的能量,太阳辐
射时间是太阳可见时段的时间长度。

太阳能收集器效率计算
太阳能收集器效率是衡量收集器将太阳能转化为热能的能力。

可以使用以下公式计算太阳能收集器的效率:
太阳能收集器效率 = (热能输出 / 太阳辐射输入) × 100%
其中,热能输出是太阳能收集器转化为热能的输出能量,太阳辐射输入是太阳能收集器接收的太阳辐射量。

太阳能收集器面积计算
为了确定太阳能收集器的面积,我们需要考虑预期的热能输出和太阳辐射量。

可以使用以下公式计算太阳能收集器的面积:
太阳能收集器面积 = (预期热能输出 / 太阳辐射量) × 100%
其中,预期热能输出是根据需求和设计参数确定的期望输出能量,太阳辐射量是太阳能收集器所接收的太阳辐射量。

以上是太阳能收集器的一些常用计算公式,可以根据具体情况进行使用和调整。

太阳能的热效率怎么计算

太阳能的热效率怎么计算

太阳能的热效率怎么计算设备热效率计算通则2009-08-21 09:42 GB2588—81适用范围本标准为使用燃料和利用热量的热设备,计算热效率时的原则规定.2 热效率设备热效率是指热设备为达到特定目的,供给能量利用的有效程度在数量上的表示,它等于有效能量对供给能量的百分数.3 热效率的计算计算设备热效率η(%)使用下列公式:式中:η-设备热效率;QUX-有效能量;QGG-供给能量;QSS-损失能量.3.1 计算热效率时,必须明确划定设备范围(体系).3.2 对有效能量、供给能量与损失能量,应采用相同的单位.3.3 对于连续工作的设备,热效率的计算,指的是热稳定工阅下的热效率.对于间歇或周期工作的设备热效率,或计算设备在特殊状态下的热效率时,热效率符号的右下角应加相应的角标.4 有效能量(QYX)的计算有效能量是指达到工艺要求时,理论上必须消耗的能量.有效能量通常包括下列中的一项或几项.4.1 在一般的加热工艺中,为从体系入口处状态加热到出口处状态所吸收的热量.4.2 在工艺要求温度高于出口温度的加热工艺中,为从入口处温度加热到工艺要求温度所需要的热量.4.3 在有化学反应的工艺中,为所吸收的化学反应热.4.4 在干燥、蒸发等工艺中,为水分等蒸发物质所吸收的热量.4.5 产品或同时产生的副产品本身包含有部分燃料时,有效能量应包括这部分燃料的发热量.4.6 体系向外输出的电、功.4.7 未包括在以上各项中的其它有效能量.5 供给能量(QGG)的计算供给能量是指外界供给体系的能量.供给能量通常包括下列中的一项或几项.5.1 燃料燃烧时所供给的能量.5.1.1 燃料带入能量,包括燃料应用基低(位)发热量和燃料由基准温度加热到体系入口处温度的显热.5.1.2 空氯带入能量,为体系入口处空气的焓与基准温度下的焓之差.计算中可认为空气的含湿量不变.5.1.3 雾化蒸汽带入能量,为体系入口处蒸汽的焓与基准温度下水的焓之差.5.2 外界供给体系的电、功.5.3 外界向体系的传热量.5.4 载能体带入体系的能量.5.4.1 若载能体为蒸汽,则供给能量为体系入口处蒸汽的焓减去基准温度下水的焓.5.4.2 若为热空气、烟气、燃气或其它高温流体,则供给能量为相应载能体在体系入口处的焓与基准温度下焓之差.5.5 有化学反应时,为放热反应的反应热(不包括燃料燃烧时所供给的能量).未包括在以上各项中的其它供给能量.6 损朱能量(QSS)损失能量是指在体系供给能量中,未被利用的部分.7 根据设备特点的不同,热效率的具体计算,在专业标准中可作补充规定.8 当有效能量被重复使用时,则应另行规定计算 ... .9 上述各项计算均应符合GB 2586-81《热量单位、符号与换算》与GB 2587-81《热设备能量平衡通则》.附录《设备热效率计算通则》说明1 热效率设备热效率是衡量设备能量利用的技术水平和经济性的一项综合指标,对进一步改革生产工艺、提高设备制造水平、改善管理、降低产品能耗具有重要意义.设备热效率可通过供给能量、有效能量或损失能量的测量计算来确定.有效能量等于供给能量与损失能量之差.在能量转换、传递过程中总有一部分损失,有效能量总是小于供给能量,因此设备热效率的数值总小于1.2 有效能量有效能量是指达到工艺要求时,理论上必须消耗的能量.此处的工艺,不是指工厂现行的各种生产流程,而是指某种特定的工艺机理,如蒸发、干燥、冷却、加热等.不论使用哪种燃料,或者使用其它能源,也不论采用什么 ... 、设备和流程,有效能量只与该工艺机理和相应的工艺要求有关,与工厂具体的生产工艺没有直接关系.但是,采用先进的生产设备和工艺流程,都能降低能量消耗,减少供给能量,提高设备热效率.3 供给能量本标准供给能量系指由能源供给的能量,不包括由工质或物料带入的能量,以便于直接考察能源有效利用程度.4 能量单位换算各种能量单位之间的换算,按照GB 2586-81附录二表4.。

太阳能热水设计方法及计算方式

太阳能热水设计方法及计算方式

太阳能热水设计方法及计算方式一、太阳能热水系统集热器总面积计算宜符合下列规定:1 直接系统集热器总面积可根据用户的每日用水量和用水温度确定,按下式计算:式中:Ac——直接系统集热器总面积,㎡;Qw——日均用水量,kg ;Cw——水的定压比热容,kJ/(kg·℃) ;tend——贮水箱内水的设计温度,℃;ti——水的初始温度,℃;JT——当地集热器采光面上的年平均日太阳辐照量,kJ/㎡;f——太阳能保证率,%;根据系统使用期内的太阳辐照、系统经济性及用户要求等因素综合考虑后确定,宜为30%~80%;ηcd——集热器的年平均集热效率;根据经验取值宜为0.25~0.50 ,具体取值应根据集热器产品的实际测试结果而定;ηL——贮水箱和管路的热损失率;根据经验取值宜为0.20~0.30 。

2 间接系统集热器总面积可按下式计算:式中:AIN——间接系统集热器总面积,㎡;FR UL——集热器总热损系数,W/(㎡·℃) ;对平板型集热器,FRUL宜取4~6W/(㎡·℃) ;对真空管集热器,FR UL宜取1~2W/(㎡·℃) ;具体数值应根据集热器产品的实际测试结果而定;Uhx——换热器传热系数,W/(㎡·℃) ;A——换热器换热面积,㎡。

hx集热器倾角应与当地纬度一致;如系统侧重在夏季使用,其倾角宜为当地纬度减10°;如系统侧重在冬季使用,其倾角宜为当地纬度加10°;全玻璃真空管东西向水平放置的集热器倾角可适当减少。

二、贮水箱容积的确定应符合下列要求:1 集中供热水系统的贮水箱容积应根据日用热水小时变化曲线及太阳能集热系统的供热能力和运行规律,以及常规能源辅助加热装置的工作制度、加热特性和自动温度控制装置等因素按积分曲线计算确定;2 间接系统太阳能集热器产生的热用作容积式水加热器或加热水箱时,贮水箱的贮热量应符合表1的要求。

表1 贮水箱的贮热量为设计小时耗量(W)注:Qh三、太阳能集热器设置在平屋面上,应符合下列要求:1 对朝向为正南、南偏东或南偏西不大于30°的建筑,集热器可朝南设置,或与建筑同向设置。

太阳能塔式光热镜场光学效率计算方法

太阳能塔式光热镜场光学效率计算方法

太阳能塔式光热镜场光学效率计算方法一、本文概述随着全球能源需求的不断增长和对可再生能源的迫切需求,太阳能作为一种清洁、可再生的能源形式,受到了广泛的关注。

在太阳能的多种利用方式中,塔式光热发电技术凭借其高效能量转换和大规模储能潜力,成为了研究的热点。

塔式光热发电系统的核心组成部分是光热镜场,其光学效率直接决定了整个系统的发电效率。

因此,准确计算太阳能塔式光热镜场的光学效率至关重要。

本文旨在探讨太阳能塔式光热镜场光学效率的计算方法。

我们将对塔式光热发电系统的基本原理和光热镜场的组成进行简要介绍。

随后,我们将详细阐述光学效率的概念及其影响因素,包括镜面反射率、镜场布局、跟踪精度等。

在此基础上,我们将介绍几种常用的光学效率计算方法,如光线追踪法、能量平衡法等,并分析它们的优缺点和适用范围。

通过本文的阐述,读者将能够深入了解太阳能塔式光热镜场光学效率的计算方法,为塔式光热发电系统的优化设计和性能评估提供理论支持。

本文还将为相关领域的研究人员和技术人员提供参考和借鉴,推动太阳能塔式光热发电技术的进一步发展和应用。

二、太阳能塔式光热镜场基本构成与工作原理太阳能塔式光热镜场,也称为太阳能集中热发电系统,是一种利用大量反射镜(也称为定日镜)将阳光聚焦到塔顶接收器以产生热能的系统。

该系统主要由反射镜场、吸热塔、热转换与发电系统以及控制系统等几部分组成。

反射镜场是太阳能塔式光热镜场的核心部分,由数千甚至上万个反射镜组成,每个反射镜都可以独立调整角度以追踪太阳的位置,确保阳光能够准确地反射到塔顶的接收器上。

反射镜的设计和布局对于提高整个系统的光学效率至关重要。

吸热塔位于反射镜场的中心,通常高达数十米甚至上百米。

塔顶装有接收器,用于接收并吸收由反射镜聚焦的阳光。

接收器内通常填充有传热介质,如熔融盐或液态金属,这些介质能够吸收并储存大量的热能。

热转换与发电系统负责将接收器中的热能转换为电能。

这个过程通常包括热机(如斯特林发动机或布雷顿循环发动机)和发电机。

太阳能塔式光热镜场光学效率计算方法

太阳能塔式光热镜场光学效率计算方法

2021年第28卷第6期太阳能塔式光热镜场光学效率计算方法张 平,奚正稳,华文瀚,王娟娟,孙登科(东方电气集团东方锅炉股份有限公司,四川成都611731)摘 要:太阳能光热电站中,镜场作为热量的聚焦装置,其聚焦太阳能的能力需要以镜场性能来衡量,其中镜场阴影挡光效率和截断效率是镜场光学效率计算过程中的难点,理论模型较为复杂。

采用几何光学算法分析阐述镜场性能的计算理论模型。

关键词:太阳能光热发电;镜场光学性能;阴影挡光;截断效率ThecalculationmethodoftheopticalefficiencyofthesolarpowertowerheliostatfieldZHANGPing,XIZhengwen,HUAWenhan,WANGJuanjuan,SUNDengke(DongfangBoilerGroupCo.,Ltd.,Chengdu611731,China)Abstract:Inthesolarthermalpowergenerationproject,asthedeviceforfocusingthesunlighttothereceiver,theabilityoftheso larfieldneedstobemeasuredbysolarfieldperformance.Theshadingandblockingefficiencyandthespillageefficiencywhichbelongtothesolarfieldperformanceisdifficultintheprocessofopticalefficiencycalculation,andthetheoreticalmodeliscom plex.Inthispaper,thegeometricalopticsalgorithmisusedtoanalyzethetheoreticalmodelofthesolarfieldperformance.Keywords:solarthermalpowergeneration;solarfieldefficiency;shadingandblockingefficiency;spillageefficiencydoi:10.3969/j.issn.1006-8554.2021.06.002 概述塔式太阳能光热电站是通过大量的定日镜聚集太阳光能,使低密度的太阳光能量反射到位于高塔顶部的吸热器上聚集成为高密度的太阳光能量,并由吸热器将光能转换成工质热能,再经汽轮发电机组将热能转换成电能的过程。

基于gpu塔式太阳能热电系统镜场光学效率的计算方法

基于gpu塔式太阳能热电系统镜场光学效率的计算方法

基于gpu塔式太阳能热电系统镜场光学效率的计算方法基于GPU塔式太阳能热电系统镜场光学效率的计算方法1. 引言在当今能源紧缺和环境污染问题不断加剧的背景下,太阳能作为一种可再生和清洁能源备受关注。

然而,太阳能的利用效率一直是制约其大规模应用的关键问题之一。

针对这个问题,科学家们提出了基于GPU(图形处理器)的塔式太阳能热电系统,具有高效、低成本和环保的特点。

而在这个系统中,镜场光学效率的计算则显得尤为重要。

本文将介绍基于GPU塔式太阳能热电系统的镜场光学效率计算方法,并探讨其影响因素以及未来的发展趋势。

2. GPU塔式太阳能热电系统的基本原理GPU塔式太阳能热电系统是一种利用镜面反射将太阳能聚焦在高温液体上以产生蒸汽驱动涡轮发电机的系统。

其基本原理如下:1) 通过对聚光镜上的太阳光的反射和折射,将入射的太阳辐射聚焦到接收器上。

2) 接收器中的高温工质被加热,产生高温高压蒸汽。

3) 蒸汽驱动涡轮发电机运转,产生电能。

镜场光学效率是评估镜场系统光学性能的一个重要指标,其计算方法主要包括以下几个步骤:步骤一:镜场光线追迹模拟使用光线追迹模拟软件,比如Zemax、TracePro等,模拟太阳光线在镜面上的反射和折射过程,获取太阳光在镜场系统中的光线传输路径和光照强度分布图。

步骤二:太阳光入射角度的选择根据实际应用需求和地理位置,选择最适合太阳光入射的角度。

太阳光入射角度对镜场光学效率有重要影响,因此需要进行准确选择。

步骤三:光照强度的测量与分析在镜场系统中设置光照强度传感器,对太阳光的入射光照强度进行测量和分析。

通过观察光照强度的分布和变化情况,评估镜场系统的光学性能和效率。

步骤四:镜面反射和折射效率的计算根据光线追迹模拟的结果和入射光的光照强度数据,计算镜面的反射和折射效率。

镜面的反射效率是指太阳光在镜面上的反射损失率,折射效率是指太阳光进入接收器的比例。

将镜面的反射和折射效率与光照强度分布相乘,得到镜场光学效率。

基于gpu塔式太阳能热电系统镜场光学效率的计算方法

基于gpu塔式太阳能热电系统镜场光学效率的计算方法

基于gpu塔式太阳能热电系统镜场光学效率的计算方法基于GPU塔式太阳能热电系统的镜场光学效率是评估该系统能否高效地转换太阳能为电能的重要指标之一。

本文将介绍计算该光学效率的方法,并提供相关参考内容。

首先,镜场光学效率是指太阳辐射到达镜场后,被集中反射到太阳能热电系统接收器上的能量与太阳辐射到达镜场的总能量之比。

计算该效率的方法一般包括以下几个步骤:1. 获得太阳辐射数据:从太阳能辐射数据库、气象站或其他数据源中获取太阳辐射的相关参数,如入射角、太阳时角等。

2. 建立镜场模型:根据实际情况建立镜场的几何模型,包括镜面的形状、面积、密度等参数。

可以使用计算机辅助设计软件进行模型的绘制和建立。

3. 计算入射角:根据太阳的入射角和镜面的几何形状,计算出每个镜面上的入射角。

4. 计算反射光线:根据入射角和镜面的反射特性,计算出每个入射光线的反射角。

5. 考虑反射损失:在实际光学系统中,由于镜面的不完美以及环境因素的影响,会存在一定的反射损失。

可以通过实验测量或模拟计算等方法获得反射损失的数据,并在计算中将其考虑进去。

6. 计算能量损失:根据反射光线的能量损失和反射损失,计算出反射到接收器上的能量。

7. 计算光学效率:将反射到接收器上的能量与太阳辐射到达镜场的总能量进行对比,得到镜场的光学效率。

在计算过程中,使用GPU进行并行计算可以大大提高计算效率和准确性。

可以使用GPU编程语言,如CUDA或OpenCL,编写并行计算的程序。

此外,以下是一些相关的参考内容,供进一步学习和研究:1. 翟明睿,等. 塔式太阳能热电系统中朝阳偏差对镜场光学性能的影响研究[J].可再生能源,2018,7(6):657-663.2. 白子同,等. 基于GPU的太阳辐射分布计算方法研究[J]. 光学与光电技术,2015,13(6):341-345.3. 曹鹏,等. 塔式太阳能热电系统中镜场光学性能的仿真与优化[J].光。

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