槽式太阳能热发电聚光集热器性能计算
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。
太阳能热发电的应用前景及槽式集热器实验研究
generation is a technology-mature and economy-feasible solar thermal power technology and has been verified through commercialization in the past 30years.The parabolic trough collector is the core part of the solar parabolic trough power generation.A test platform is established for evaluating the thermal performance of the parabolic trough collector.The testing results indicate that the parabolic trough collector has a high thermal performance with the overall conversion ratio from solar radiation to high temperature heat exceeding 70%;some solar collector tubes are aged rapidly by the 320℃thermal oil,which reduces the overall thermal performance of the parabolic trough collector.This work is supported by the National Program on Key Basic Research Project (2010CB227103).Keywords:solar thermal power generation technology;parabolic trough thermal collector;thermal performance收稿日期：2011-06-150引言能源是支撑中国国民经济发展和国家安全的重要战略性资源。
太阳能槽式聚光集热系统的热效率研究
（2）
（V 为风速，L 为吸收管长度） 线性辐射系数 ：
（3）
（4） —吸收器的平均表面温度，由吸收器表面 温度和环境温度确定； —吸收器表面发射率；
—由导热引起的损失系数必须根据具体 结构计算和测量。
因为在聚光系统中热流可能很高，所以从接收 管外表面到流体的热阻中应考虑管壁的热阻。从环 境到流体的总传热系数为
研究与探讨
江西能源 2009( 2 )
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图 1 效率随反射率的变化 Fig.1 variations of efficiency with reflectivity
图 2 效率随流量的变化 Fig.2 variations of efficiency with flux
图 3 效率随聚光面积的变化 Fig.3 variation of efficiency with concentrating areas
投稿时间：2009- 05- 06 作者简介：周希正 （1974-），男，江西吉安人，硕士、讲师，主要从事太阳能利用及热发电研究。
研究与探讨
江西能源 2009( 2 )
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型，分别计算分析多种因素对聚光系统加热黑铜管 和全玻璃真空管热效率的影响程度，指出影响关键 要素，以期使槽式聚光的热效率得到提高。
(1. School of Physics and engineering, Yichun University,Yichun 331200; 2.School of Energy and Environmental, Yunnan Normal University. Kunming 651200)
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50MW槽式太阳能光热发电系统的设计
50MW槽式太阳能光热发电系统的设计发表时间：2019-05-28T11:01:59.483Z 来源：《电力设备》2018年第35期作者：李迪[导读] 摘要：槽式太阳能光热发电技术是最早实现商业化运营的太阳能光热发电技术，相对于其他太阳能光热发电技术，它具有技术成熟、发电成本低和容易与化石燃料形成混合发电系统的优点。
（陕西省交通规划设计研究院陕西西安）摘要：槽式太阳能光热发电技术是最早实现商业化运营的太阳能光热发电技术，相对于其他太阳能光热发电技术，它具有技术成熟、发电成本低和容易与化石燃料形成混合发电系统的优点。
本文从技术层面对槽式太阳能光热发电系统进行了详细的介绍，重点关注镜场布置的设计和计算，以西藏拉萨地区为例，设计一个50MW的槽式光热发电系统，为实际工程应用提供准确的理论计算基础。
1.计算条件：选定西藏拉萨地区，设计一个50MW槽式发电系统。
设计具体参数假定如下：（1）系统输出电功率为50MW；（2）采用导热油VP-1作为传热介质；（3）采用无蓄热系统及辅助锅炉；（4）槽式集热系统导热油温度最高可达400℃，实际参与换热的导热油温度一般为393℃。
综合考虑导热油温度和汽轮机的最大热效率，蒸汽轮机的进汽参数定为370℃，3.6MPa；（5）背汽轮机相对内效率为80%，忽略发电机机械损失及系统内部其他管道以及换热器的热损失；原则性热力系统图：2.系统组成2.1槽式太阳能镜场根据发电量50MW计算出需要进入发电系统的热量165.31MW，这些热量全部由镜场提供。
槽式太阳能发电所需要的集热面积，计算公式如下：Qturbine-input为汽轮机设计热输入，W；QDNI为直接辐射,W/m2；QHCEtl为集热单元热损失,W/m2；QSFPtl为电站管道热损失,W/m2；ηop为光学效率。
F0为集热器的失配因子；f1为集热管外管的灰尘系数；f2为集热管遮挡系数；f3为集热管外管投射率；f4集热管吸收率；f5为其他因素；f6为跟踪和机械转动误差；f7为几何误差；f8为镜面反射率；f9为镜面灰尘系数；f10为集中因子。
槽式太阳能集热系统传热计算与分析
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Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ： Ｓ ｏ ｌ ａ ｒ ｔ ｈ ｅ ｒ ｍ ａ ｌ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｐ ａ ｒ ａ ｂｏ １ ｉ ｃ ｔ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｗ ａ ｓ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ． Ｓ Ｅ Ｇ Ｓ ｗｉ ｔ ｈ ｈ ｅ ａ ｔ ｃ ｏ ｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｉ １ ａ ｎ ｄ Ｄ Ｓ Ｇ ｗｉ ｔ ｈ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｗ ｅ ｒ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ．Ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ， ｂ ａ ｓ ｉ ｃ ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ｏ ｆ ｈ ｅ ａ ｔ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｅ ｒ
成， 反射镜装在支架上， 由跟 踪 装置 自动 跟 踪 太 阳 。
系统进行 了传热计算和分析 ， 证 明了系统设计的合理性。
１ 槽式 Ｓ Ｅ Ｇ Ｓ太 阳能 发 电技 术
槽式抛物面 反射镜太 阳能 热发 电系统简称槽 式太 阳能热发 电系统（ Ｓ Ｅ Ｇ Ｓ ） 。 它是将众 多的槽 型抛物面 聚光集 热器， 经过 串并 联的排列 ， 从而可 以收集较高温度 的热能， 加热工 质， 产生蒸汽 ， 驱动汽轮机发电机 组发电。 系统的吸热工质 为油 时需要采用双 回
低成本 ， 提高光 热转 换效率 。 因此， 有必要对集热器传热特性进一 步研究 。 本文对 槽式太 阳能集 热系统 提 出了一种热力 计算 的方
槽式聚光太阳能集热器热功率
槽式聚光太阳能集热器热功率槽式聚光太阳能集热器是一种利用太阳能进行热转换的装置，通过集中反射太阳光线，将光线聚焦到一个小区域内，提高光照强度，从而实现高效的热能转换。
其中一个重要的参数就是热功率，它反映了槽式聚光太阳能集热器的集热效果和热能输出能力。
槽式聚光太阳能集热器的热功率取决于多个因素，包括集光面积、镜面反射率、镜面形状、太阳入射角等。
首先，集光面积是影响热功率的关键因素之一。
集光面积越大，可以接收到的太阳光就越多，从而产生更多的热能。
其次，镜面反射率也对热功率有重要影响。
高反射率的镜面可以更好地将太阳光线聚焦到集热器的小区域内，增加热能的收集效率。
而镜面形状的设计也是影响热功率的因素之一，合理的形状可以使光线更好地聚焦，提高集热效果。
此外，太阳入射角的大小也会对热功率产生影响。
太阳入射角越小，光线在镜面上的反射角度越大，集热效果越好，热功率也就越高。
为了提高槽式聚光太阳能集热器的热功率，可以采取一些优化措施。
首先，可以通过增加集光面积来提高热功率。
增大集光面积可以提高集热器的太阳能接收能力，从而增加热能的输出。
其次，可以选择具有高反射率的镜面材料，如银镜等，来提高热功率。
高反射率的镜面可以更好地将太阳光线聚焦到集热器的小区域内，从而提高集热效果。
此外，还可以通过优化镜面的形状，使其能够更好地聚焦光线，提高集热效果，进而提高热功率。
最后，合理调整集热器的安装角度，使太阳光线以最佳入射角度照射到镜面上，可以进一步提高集热效果，提高热功率。
除了上述因素外，槽式聚光太阳能集热器的热功率还受到太阳辐照强度和天气条件的影响。
太阳辐照强度越高，集热器可以接收到的太阳能就越多，热功率也就越高。
而天气条件的变化也会对热功率产生影响，如阴天或多云天气下，太阳光的强度减弱，从而影响热功率的输出。
槽式聚光太阳能集热器的热功率是衡量其集热效果和热能输出能力的重要指标。
通过优化集光面积、镜面反射率、镜面形状和太阳入射角等因素，可以提高热功率。
槽式太阳能聚光集热器传热数学模型研究
槽式太阳能聚光集热器传热数学模型研究王修彦;韩露【摘要】为了计算分析槽式太阳能集热器的传热特性,将金属吸热管表面的热流密度不均匀特性考虑在内,建立了一种传热数学模型;该模型将金属吸热管管壁所能接受到的热流密度简化为矩形分布,考虑了管壁的周向和径向导热.本文以Dudley的试验数据为依据对其进行计算验证,同时也进行了不均匀热流边界条件下槽式太阳能吸热管的管内流动模拟研究.计算结果和模拟结果都与文献提供的数据有较好的吻合度,集热器出口流体温度和效率与试验数据的最大相对误差分别为0.91％和4.79％.该传热数学模型可用于槽式太阳能集热器传热热性的计算分析.%In orderto calculate and analyze the heat transfer characteristics of parabolic trough solar collector (PTC),this paper established a heat transfer mathematical model with the circumferentially non-uniform heat flux boundary condition.The model putted the heat flux of absorber simplified to the rectangular distribution and considered circumferential and radial heat conduction of tube wall.The work is based on the experimental dateof Dudley and the reasonability is verified.This paper presented numerical studies of the turbulent heat transfer in solar thermal absorber.PTC outlet fluid temperature and thermal efficiency are calculated and simulated by using the mathematical model,and compared with the experimental dateof Dudley,and the results show that the maximum deviation are about 0.91％and 4.79％ respectively.The heat transfer mathematical model can be used for the calculation and analysis of【期刊名称】《节能技术》【年(卷),期】2017(035)002【总页数】5页(P103-107)【关键词】槽式太阳能集热器;非均匀热流密度;传热数学模型;FLUENT模拟;传热特性【作者】王修彦;韩露【作者单位】华北电力大学能源动力与机械工程学院,北京102206;华北电力大学能源动力与机械工程学院,北京102206【正文语种】中文【中图分类】TK513.1槽式太阳能热发电是能源领域中的一项重要技术，通过抛物型聚光反射器将太阳光聚焦到位于焦线的集热器金属吸热管表面加热管内工质，管内工质将水加热为过热蒸汽，推动汽轮机带动发电机发电，最终实现光电转换。
槽式光热发电技术方案简介
槽式光热发电电站总体技术方案1 聚光系统1.1 聚光吸热系统的分层结构由28个反射镜面(RP)和3个吸热管(HCE)组成太阳能集收元件(SCE)，由12个SCE连接构成太阳能集收组合(SCA)，4个SCA组成一个回路(LOOP)，156个回路的集合构成太阳集热场区(SOF)。
1.2 聚光系统聚光系统是本工程的核心系统，由槽式抛物面反光镜跟踪装置构成。
跟踪方式通常采用一维跟踪，有南北、东西布置方式。
根据太阳能热发电站年上网电量应不低于1.2亿kW.h，太阳能转换为电能的平均效率不低于11%的要求，计算后的年平均效率，计算后需要50余万平米的反光镜集热面积。
即需要624个集热器，156个回路数。
(根据η总=年上网发电量/ 年直射辐射总量×反光镜总采光面积，集热场主要系统图见下图)。
1.3 设备的选型太阳能集热器组合(SCA)包括：镜面、背架、集热管(吸热系统章节进行详细阐述)、跟踪系统(包括：驱动、控制和传感器)。
(1) 反射镜面玻璃镜面的技术要求：4-5mm厚度，反射率93%，强度、刚性和耐老化符合25年使用要求，重量约11 kg/m²。
经过对国内镜面厂家的调研情况来看，目前各大镜面厂家都掌握镜面镀膜的生产技术，都在建设厂房，引进国外生产线，预计明年可实现量产。
以51.75万平方米的太阳能集热面积计算，玻璃镜面：559593m²。
各参数数据见下表：槽式抛物面聚光反射镜性能参数表(2) 聚光器槽式抛物面聚光器由钢结构支架及旋转动力源，聚光器跟踪控制和吸热管金属管活动接头组成。
聚光器跟踪控制采用DCS控制，下表为其具体性能参数。
槽式抛物面聚光器性能参数表(3) 集热管本项目，真空管技术参数见下表。
直通式真空吸热管性能参数表一般采用集热器(SCA)轴线南北线水平布置，由东向西跟踪太阳。
也有的集热器(SCA)轴线南北线以一定倾角(小于8°倾角)放置，由东向西跟踪太阳，未得到实际应用，仅处在概念设计或试验研究阶段；槽式集热器也有采用双轴跟踪的，但这种跟踪方式从经济角度考虑是不可行的。