一、套管型太阳能吸附集热器实验研究（论文文献综述）
韩凯悦[1]（2021）在《太阳能-CO2空气源热泵系统的供热性能研究》文中提出在全球能源大量消耗的时代,为实现全球温升稳定在1.5℃的目标,我国应加大对可再生非化石能源的投资利用,降低当今化石能源开发消耗。太阳能和空气能均是可大量利用的优质能源,且应用技术逐渐趋于成熟。两者结合使用的太阳能-空气源热泵供热系统可以有效解决占建筑能耗高达65%的供热资源消耗问题,两种环保能源相辅相成,达到节能减排目的。本文从分析太阳能-CO2空气源热泵供热系统性能出发,在天津地区搭建太阳能-CO2空气源热泵供热系统实验台,实验探究电热丝和空气源热泵加热水到不同温度时系统的参数变化;进一步对空气源热泵系统在不同初始压力和节流阀开度条件下进行分析,找出空气源热泵系统运行的最佳状态参数;再利用模拟软件拓展不同设定供水温度下逐月耗功量和制热量的变化规律。实验探究夏季仅采用太阳能集热器供热时,蓄热水箱在不同天气环境下能达到的水温和日有用得热量;利用模拟平台拓展探究了全年运行时不同体积水箱的日有用得热量和集热器效率变化规律。分析了水箱内螺旋管高度对太阳能-CO2空气源热泵供热系统的影响,并利用模拟平台探究了全年运行情况下两种水箱对供热系统的耗功量、制热量以及系统COP的影响。模拟探究了在天津、上海和深圳三个海滨城市,采用平板式集热器和真空管集热器与空气源热泵供热系统串联和并联两种连接方式时,供热系统的逐月耗功量、制热量、系统COP以及热泵机组COP。在本文的研究范围内,主要结论如下:（1）实验探究了电热丝和热泵两种电加热热水方式在不同设定温度下加热0.1m3和0.2m3水时的耗电量。采用电热丝加热方式将0.1m3水加热至80℃时耗电量为7.64k Wh,是热泵加热耗电量的16.26倍;电热丝加热0.2m3水至80℃时,耗电量为16.07k Wh,是热泵加热耗电量的10.11倍。热泵加热方式在设定温度较高时其节能方面的优势明显高于电热丝加热方式。（2）同一节流阀开度下,初始压力为4.5MPa时机组COP最小,6MPa时机组COP最大。对空气源热泵进行模拟计算发现:随着设定温度的增加COP呈现先增加后减小的趋势,且环境温度越高COP越高。在设定出水温度为55℃时各月COP均能达到最大;在设定温度为65℃时各月COP最小,最高和最小COP在不同月份的变化为1月下降了30.67%,4月下降了27.15%,7月下降了24.73%,10月下降了26.48%。在本课题研究范围内发现空气源热泵系统最佳运行方式为初始压力6MPa,节流阀全开;在设定温度为55℃且在7月运行时热泵系统COP最高。（3）对太阳能集热器进行实验探究,得出水箱内温度随着时间的延伸而逐渐增加,在太阳能辐射量较强的下午16:30时左右水箱内温度达到最高,不同环境工况下温度都在55℃以上。对太阳能集热器进行模拟计算结果表明:4月随着水箱体积增加最高QU值降低了0.37%,最高P值降低了6.62%。由此可知,在天津地区太阳能集热器可以提供较高温度的热水,尤其是夏季供热优势明显,应加以利用和推广。（4）太阳能-CO2空气源热泵系统的实验研究结果表明:相同工况下,计算得到1.5m螺旋管换热水箱的热泵系统COP较0.75m螺旋管换热水箱系统提升了18.71%。模拟拓展研究结果表明:在7月份1.5m螺旋管水箱系统COP较0.75m螺旋管水箱系统COP提高了4.35%（最高）;2月份1.5m螺旋管水箱系统COP较0.75m螺旋管水箱系统COP提高了2.87%（最低）。在太阳能-CO2空气源热泵供热系统中采用1.5m螺旋管加热水箱方式具有更明显的节能优势。（5）对采用真空管集热器、平板式集热器与热泵系统串、并联连接方式的太阳能-CO2空气源热泵供热系统应用于特定地理位置的住宅处进行模拟探究,结果表明:以真空管集热器与空气源热泵并联运行为例,随着地区纬度的降低,机组COP提高了15.81%,系统COP增加了11.03%。以天津为例,真空管集热器与空气源热泵并联时机组COP较真空管集热器与热泵串联时机组COP提高了7.98%,系统COP提高了6.91%;带真空管集热器的机组COP较带平板式集热器机组COP提高了0.21%,系统COP提高了25.54%。因此供热系统如选用真空管集热器与空气源热泵并联运行的连接方式节能性较好,太阳能-CO2热泵系统在深圳地区运行时供热系统各性能参数指标较上海和天津地区好。
何智鹏[2]（2021）在《太阳能驱动的中空纤维膜溶液除湿系统的数值模拟与实验研究》文中研究表明溶液除湿系统是克服传统压缩制冷空调系统能耗高,实现温湿度独立控制的高效方案。太阳能驱动的中空纤维膜溶液除湿系统利用太阳能再生溶液,实现能源高效利用。除湿器采用中空纤维膜组件,有效避免了气液夹带和霉菌污染空气等问题,因此膜式溶液除湿系统代表着溶液除湿的发展方向。迄今为止,对太阳能驱动的中空纤维膜溶液除湿系统的可行性研究和性能评估还很有限。为此,本文搭建系统实验台后完成实验测试并分析了不同工况的系统性能,基于TRNSYS平台研究了太阳能驱动的中空纤维膜溶液除湿系统的运行性能。本文的主要研究内容如下:（1）设计和搭建了太阳能驱动的中空纤维膜溶液除湿系统实验台。实验台搭建主要包括中空纤维膜组件的设计和制作、太阳能集热器选取、套管换热器的设计和制作以及相关的测量仪器选取。搭建系统实验台后并分析系统的逐时太阳能集热器效率、除湿器和再生器的逐时除湿量以及系统的逐时COP,完成了空气流量、空气相对湿度、溶液流量、冷却水温度和冷却水流量对除湿性能的研究以及空气流量和溶液流量对再生性能的研究。结果表明,该系统的逐时除湿量在0.152 g/s～0.228 g/s,再生量在0.127 g/s～0.358 g/s,系统的COP在0.278～0.784之间变化。改变空气流量和空气相对湿度对除湿量影响最大,该工况下系统的除湿效率在0.418～0.602之间,这与直接接触式除湿器的除湿效率相当,除湿量为0.160 g/s～0.287 g/s。（2）基于TRNSYS平台搭建了系统仿真模型以进一步分析系统性能。在建立中空纤维膜耦合的传热传质及流动控制方程后,基于TRNSYS建立中空纤维膜除湿器和再生器模块;并通过2020年7月17日的实验数据进行验证,误差均在±15%内,仿真模型准确性较高。（3）基于TRNSYS平台建立了太阳能驱动的中空纤维膜溶液除湿复合蒸发冷却系统仿真模型,以太阳辐射强度和室外空气参数为选择依据,选择广西的北海,南宁,桂林和河池作为对象,研究该系统在广西地区的运行性能和实用性。结果表明,北海的除湿效率和再生效率最高,北海在空调季节的太阳能占比率也最高,为38.1%;而北海的系统总能耗最低6 061 k Wh,南宁次低6 702 k Wh,桂林为6 908 k Wh,河池最高7 110 k Wh,因此该系统在太阳能辐射量充足气候热湿的地区系统性能发挥更好。以上四个城市的室内人员预测平均投票数PMV都在0～0.5之间和月平均不满意者的百分数PPD均低于11%,证明该系统能改善广西地区室内热湿环境,提高人体舒适性。该系统在北海、南宁、桂林和河池四个城市的总能耗比冷冻除湿系统总能耗分别降低45.1%、39.4%、37.7%和36.5%,静态回收期分别为1.74年、1.98年、2.06年和2.19年。
谢嘉豪[3]（2021）在《聚光型同心套管太阳能空气集热器研究》文中进行了进一步梳理太阳能作为可再生能源中最为丰富的能源,开发利用太阳能资源是协调经济与环境可持续发展的重大举措。太阳能资源可通过太阳能集热器收集利用,并可传热至工作介质供人们使用。本文在前期设计的基础上对聚光型同心套管太阳能空气集热器进行改进,将CPC聚光器、真空管、同心套管空气集热装置进行有机结合。该装置通过CPC聚光器将太阳光线汇聚收集辐射能加热流动介质空气,同时真空管与同心套管空气集热装置构成串联式流道,增加了空气在实验装置内部的换热时间,提高了集热效果。本文以模拟机柜排风作为装置进风,通过实验测试该装置分别在装设CPC聚光器、改变空气进口温度（30℃、40℃、45℃、50℃）、改变空气流速（0.5 m/s、0.6 m/s、0.7 m/s、1.0 m/s）等不同工况下的集热性能,为该装置的工程应用及进一步的改进提供了理论依据。通过实验测试,本文主要得出以下研究结果:实验装置在装设CPC聚光器后,通过对比实验,实验装置的总体集热性能及效率优于未装设聚光器的集热装置。在空气流速分别为0.5 m/s、0.6 m/s、0.7 m/s、1.0 m/s的不同条件下,装设CPC聚光器后空气平均温升分别提升了79.5%、74.6%、88.3%、29.6%;总集热效率分别提升了24.2%、22.7%、40.6%、29.2%;平均集热量分别提高了79.6%、60.1%、91.9%、29.3%。实验装置内部空气流速保持一定时,空气进口温度是影响实验装置和各级集热单元的集热性能及效率的主要因素。实验装置在空气进口温度分别提升了23℃、19.5℃、24.5℃和16.8℃的测试工况下,空气平均温升分别降低19.9℃、11.3℃、15.8℃、8℃,平均集热量分别降低107.3 W、78.9 W、127.5 W、93.9 W,总集热效率分别下降13.7%、11.6%、25.5%、和17.7%。在空气流速保持一定时,提高空气进口温度有利于提升各集热单元的温度;空气进口温度越高,各集热单元的平均集热效率越低。实验装置空气进口温度保持一定时,空气流速是影响实验装置和各级集热单元的集热性能及效率的主要因素。在进口温度分别为30°C和50°C条件下,随空气流速增大,空气平均温升增大,总集热效率增大。在进口温度分别为40°C和45°C条件下,随空气流速增大,空气平均温升降低,总集热效率增大。实验装置在空气流速分别为0.5 m/s、0.6 m/s、0.7 m/s、1.0 m/s的测试工况下,平均集热量分别增大130.3W、122.3W、145.9 W、107.8 W,总集热效率分别提升了30.3%、25.6%、28.5%和20.4%。实验装置空气流速越高,各集热单元温度越低,单元平均集热效率越高。本文除了进行实验测试外,对聚光型同心套管太阳能空气集热器进行数值模拟分析。结合几何光学的内容对数值模拟的热边界条件进行分析设计,以非均匀热流边界条件对模型进行模拟计算,较好地对实验工况进行还原,实验结果与模拟结果的平均相对误差控制在10%以内。
林仲祺[4]（2020）在《聚光型太阳能空气集热器的性能研究》文中提出太阳能作为一种取之不尽,用之不竭的可再生清洁能源,相比传统能源具有更广阔的应用前景,目前市面上针对太阳能的利用方式主要包括太阳能光热利用和太阳能光电利用。太阳能光热利用根据供应温度可划分为低温热利用、中温热利用、高温热利用。目前太阳能在热利用领域面对的主要问题是热效率受天气影响较为严重,因此传统的太阳能集热装置在低太阳辐射强度的范围内其使用效果并不理想。为了解决传统太阳能热利用遇到的问题,本文将聚光装置和太阳能真空空气集热器进行了结合,形成了一种新型的聚光型太阳能空气集热装置。该装置通过聚光器将太阳光线进行了汇聚,同时装置内部采用串联式流道,提高了集热管表面的能留密度的同时,还增加了空气在集热器内部流动的时间,进一步提高了装置的集热效果。本文在对聚光器的几何结构进行了设计,并结合太阳几何学的相关内容以及光学追迹软件Tracepro对聚光器的几何光学性能进行了研究分析,得出该聚光器的直射几何光学效率>84%,散射几何光学效率>87%,聚光器的整体光学效率与直射辐射和散射辐射占比有关,本文设计的聚光器的整体几何光学效率在84%以上。确定了聚光器的光学效率后,本文围绕集热装置的集热效率、平均热损系数对该装置进行了进一步的研究。研究结果表明,在实验工况下,实验的测试结果表明:在集热过程中,聚光型太阳能空气集热器的集热效率跟装置入口空气流速、太阳辐射强度有关,且在入口空气流速不变的前提下,集热效率近似呈线性增加。在接近的辐射强度的运行条件下,风速为0.5m/s的工况下的集热效率平均比风速为3m/s的工况下的集热效率高18%。装置的平均热损系数则跟装置运行过程中的真空玻璃管内外管壁之间的温差有关,温差越大,平均热损系数越大。基于实验获得的数据,本文对聚光型太阳能空气集热器提出了计算模型,η=32.62-6.05v+0.122I+1.343v2-7.91×10-3v I。本文还结合几何光学内容和集热装置的实验数据对直射比是否对装置的集热性能造成影响进行了研究,由于聚光器对直射辐射和散射辐射的汇聚效果接近,因此直射占比的高低对于本文设计的集热器的集热性能影响不大,因此该类集热器可用于散射占比较大的地区。除了理论分析和实验数据的采集,本文还对聚光型太阳能空气集热器的集热单元进行了数值模拟分析。结合几何光学的内容,将不同时刻的太阳能流密度转化为与集热器径向剖面坐标相关的热流边界条件,较好的对实验工况进行了还原,其仿真模拟值和实验数据的平均相对误差为7.0%。
颜军辉[5]（2019）在《聚光条件下纳米流体集热对流形态及传热特性研究》文中研究说明太阳能中温集热应用于工业加热、海水淡化、驱动制冷空调和中温热发电等领域的潜力巨大,具有显着的节能优势。常规的太阳能中温集热装置存在聚光工况下吸热管周向温差大引起热应力变形损坏、吸收涂层耐久性差、真空失效等问题,阻碍其推广应用。本文提出了一种基于纳米流体的新型太阳能集热/蒸汽发生器（NSVG）,采用无涂层的双层玻璃真空管,管内同轴设置蒸汽发生管,蒸汽发生管与玻璃管之间充满强吸光性的纳米流体,纳米流体吸收太阳能并将热量传递给蒸汽发生管内的工作流体实现蒸汽发生。聚光条件下,纳米流体吸收太阳辐射形成内部非均匀体积“内热源”效应,引起复杂的自然对流并呈现出特殊的温度分布,且对流形态亦随工况变化而发生改变,流动场与温度场相互耦合,并共同对NSVG传热和集热性能产生影响。因而,本文重点对聚光条件下纳米流体非均匀集热-对流形态及耦合传热特性开展研究,主要工作如下:（1）利用蒙特卡罗光线追踪法（MCRT）,综合考虑了太阳光线不平行度和入射角变化等因素,建立了槽式太阳能聚光器的三维光学模型,并对模型进行了校验;模拟了不同工况时集热管表面的辐射能流分布,结果表明:太阳入射角为0°时辐射能流在集热管周向分布不均,沿集热管管长方向不变,入射角逐渐增大时集热管表面辐射强度降低并出现明显的端部损失。（2）在对纳米流体集热-传热过程机理分析的基础上,将所得到的聚光工况下集热管表面辐射能流分布作为边界条件,建立了纳米流体非均匀集热-对流传热数学模型,进行CFD模拟计算,并将集热管温度分布和集热效率的模拟结果与已有研究进行比较,验证了模型的正确性。（3）模拟获得了NSVG和传统涂层式太阳能蒸汽发生器（SVG）环形空间内集热流体的流动场,对二者的流动形态进行了对比分析;利用瑞利数Ra表征自然对流强度,分析了各影响因素改变时的流动形态变化规律。结果表明:纳米流体浓度、太阳辐射强度、环形空间结构尺寸对纳米流体流动形态影响较大,而蒸发介质入口温度和入口流速对流动形态影响较小。（4）在对纳米流体流动形态研究的基础上,探讨了环形空间纳米流体流动场与温度场的耦合特性;引入了效率因子F’定量评价集热管温度分布特性对集热性能的影响,分析了不同影响因素下的耦合特性变化规律。结果表明:在聚光集热条件下,相比于传统SVG,NSVG中纳米流体由于非均匀体积“内热源”集热效应所呈现的对流形态与温度分布特征,使得蒸发管处流速更大,流体高温区更靠近主流中心,增强了向蒸发介质的传热,有利于集热性能的提升。
王甲斌[6]（2019）在《热管真空管槽式太阳能集热器传热机理及实验研究》文中提出在太阳能热利用技术中,槽式集热系统的线性真空管接收器因其工作时壁面温度和管内工质温度分布不均匀,而直接影响集热系统的传热性能。热管具有良好的等温性和较高的导热性,可替代线性真空管作为接收器。因此,本文对热管式真空管接收器与抛物面槽式聚光器相结合的太阳能集热器进行了研究,主要研究内容如下。首先,介绍了热管式真空管槽式集热系统的结构及工作原理,该系统包括槽式聚光器和热管式真空管接收器。其中,热管式真空管包括两相闭式热虹吸管和单层的玻璃套管。根据系统工作条件,热管的工质选择水,管壳材料选择不锈钢材料。根据热管式真空管的工作特点,集热系统选择了方位轴俯仰轴的跟踪方式。其次,根据集热系统方位轴俯仰轴的跟踪方式特点,采用Sol Trace软件模拟研究了四种不同手动调节模式下聚光器的光学性能。模拟结果显示,本文采用的聚光器倾角由当日正午太阳高度角确定最佳,而方位轴调节时间最长不超过3min一次。此外,本文以光学效率和能流密度分布均匀性作为衡量标准,并在考虑跟踪误差的条件下,对接收器管径以及金属管与玻璃套管之间的环形空间间隙尺寸进行了优化研究。其中,金属管管径选择为30mm,金属管与玻璃套管之间的环形空间间隙尺寸选择为10mm。第三,搭建了方位轴俯仰轴手动跟踪的槽式聚光器实验台架,并在沿聚光器主光轴上不同的测试位置、太阳高度角及聚光器倾角等条件下,对聚光器的聚光性能进行了实验测试。测试结果表明:沿主光轴上光斑分布最集中的测试位置为理论设计的槽式聚光器的焦距位置,由此可判断实验用的槽式聚光器表面的线型误差较小;槽式聚光器倾角固定,方位轴单轴跟踪时,太阳高度角和聚光器倾角主要影响光斑的末端损失。通过实验结果和模拟结果对比,装载聚光器的手动跟踪实验台架进行倾斜角调整时有2°的误差。最后,根据热管式真空管槽式集热系统的传热特点,建立了一维传热热阻数学模型。在不同太阳直射辐照强度、环境温度、传热流体入口温度及风速等条件下,对系统传热热阻进行计算。计算结果表明:热管式真空管的管壁导热热阻、金属管与玻璃套管之间的辐射及自由分子对流传热热阻、玻璃套管与天空之间的辐射热阻只与热管式真空管的结构及材料特性有关。其余传热热阻受到太阳直射辐照强度和传热流体入口温度的影响较大,而环境温度和风速主要是对玻璃套管与外界环境间的对流传热热阻的影响较大。在全部的传热热阻中,热管蒸发段管壁导热热阻最小,而金属管外壁面与玻璃套管内壁面的换热热阻最大。
孟祥熙[7]（2019）在《太阳能驱动的两级吸收式制冷系统循环特性模拟研究》文中研究表明我国太阳能资源非常丰富,太阳能和吸收式制冷具有良好的季节匹配性,这将极大地缓解夏季空调用电的紧张,能够对现阶段的能源利用结构进行有效改善,具有重大的经济价值和社会价值。太阳能吸收式制冷空调采用对环境友好的工质对,适合当前环保要求。本文选用一氯四氟乙烷-二甲基乙酞胺（R124-DMAC）作为吸收式制冷循环的工质对,编写了物性参数计算子程序。在设计工况（发生温度75 ℃、吸收温度45 ℃、冷凝温度40℃、蒸发温度5℃、制冷量2.5 kW）下,对以R124-DMAC为工质对的太阳能驱动的两级吸收式制冷系统进行了热力循环计算以及设备结构计算,其性能系数COP（Coefficient of performance）为0.313,高低压循环倍率分别为7.5,6.9,并模拟了其制冷循环特性,研究了中间压力、发生温度以及吸收温度对制冷循环的影响。基于青岛地区,对青岛的太阳辐照条件进行了模拟,并建立太阳能平板集热系统数学模型,之后基于吸收式制冷系统中的发生器与太阳能集热系统进行质能耦合,建立了太阳能驱动的两级吸收式制冷系统的稳态数学模型进行模拟。研究了不同辐照条件下热源温度,和不同热源温度下蒸发温度以及冷凝温度对制冷循环的影响。模拟结果表明,太阳能驱动的两级吸收式循环系统存在最佳中间压力,最佳中间压力与冷凝压力与蒸发压力有关,在设计工况下,系统最佳中间压力为0.34 MPa;同时发生温度和蒸发温度越高、吸收温度和冷凝温度越低两级吸收式制冷循环性能越好;在青岛地区,平板集热器上辐照度在冬夏两季可以达到521和700 W/m2,平板集热器产生的热源能够驱动两级吸收式制冷循环的运行;通过控制热源温度、冷凝温度以及蒸发温度,可以确保系统稳定运行并具有较好的性能系数,这充分验证了太阳能驱动的两级吸收式制冷系统在青岛地区的可行性;为以后的太阳能驱动的两级吸收式制冷机的设计提供参考。
刘旋[8]（2019）在《基于相变蓄热的太阳能热泵系统研究》文中研究说明太阳能热泵将太阳能作为热泵的低位热源,可提高热泵系统制热性能。但太阳能具有间歇和不稳定的缺点,解决这一问题关键在于采用高效可靠的蓄热技术。相变蓄热技术利用材料相变潜热来实现能量的蓄存和利用,是缓解能量供求双方不匹配的有效方式。蓄热型太阳能热泵系统的研究包括以下四个方面:具有适宜相变温度及高相变潜热高导热系数的相变材料的研究、相变蓄热器蓄热放热特性研究、相变蓄热热泵系统设计、蓄热热泵系统运行优化控制研究。本文针对以上四个方面做出了有益的探索。首先,本文制备了满足太阳能复合热泵循环需求的六水氯化钙/膨胀石墨复合相变材料,制备的复合相变材料具有冷热循环稳定、蓄放热时间短、储热密度大等优点。选取六水氯化钙作为太阳能低温蓄热相变材料,针对六水氯化钙在应用中存在严重过冷和导热系数较低的缺点,以六水氯化钙为相变材料、膨胀石墨为载体、六水氯化锶为成核剂,采用物理吸附法制备六水氯化钙/膨胀石墨复合相变材料,研究复合相变材料的热物理特性。结果表明:在六水氯化钙中添加10%质量分数的膨胀石墨和2%质量分数的六水氯化锶,复合相变材料的相变潜热为151.6J/g,导热系数提升至3.328 W/（m·K）,过冷度保持在2°C以内。相变材料的导热系数及过冷度得到显着改善。然后以六水氯化钙/膨胀石墨复合相变材料作为储热材料,平板热管作为热运输部件,设计并搭建了一种新型太阳能相变蓄热装置。研究了蓄热器的蓄放热性能和相变蓄热器内部温度分布。结果表明:太阳能相变蓄热器可高效稳定实现蓄放热功能,材料处于相变阶段时放热功率在200W左右。为使相变蓄热器与热泵系统匹配,对蓄热装置做出了改进。改进后太阳能相变蓄热器放热功率可达500W以上,蓄放热效率分别为65%/92%。最后以太阳能相变蓄热器作为热泵系统的蒸发器,设计并搭建了一种相变蓄热型太阳能热泵热水器系统。热泵系统根据不同气候条件有空气源热泵、太阳能蓄热热源热泵和复合热源热泵三种运行模式,对三种模式下系统制热性能进行了研究。结果表明:在平均太阳照度为577W/m2,环境温度为15°C条件下,蓄热热泵运行模式对比空气源热泵模式,蒸发温度显着提高,COP从2.65提高到3.23,制热性能提高了21.9%。复合热源热泵具有切换蒸发器和双蒸发器两种运行方式,切换模式相比双蒸发器模式平均制热量更低但制热性能略有提升。复合热源模式系统制热性能与环境温度以及蓄热量有关,需进行大量实验验证以得到较优运行模式。
朱凌岳[9]（2017）在《太阳能STEP热—电化学耦合煤转化系统构建与过程研究》文中研究表明随着世界性能源危机的爆发,人们逐渐意识到对于传统能源的过渡依赖会对社会的进步以及人类的发展造成不可预知的阻碍。并且伴随能源的过渡开采与利用,化石能源所衍生的环境问题也越发严重。新能源的开发已经迫在眉睫,而在众多的新能源中,太阳能的利用是人们最为青睐的。太阳能的传统利用局限于太阳能光热转化、太阳能光电转化以及太阳能光化学转化,这些过程效率较低,受外界环境因素影响较大,无法满足当前能源的大量需求。太阳能STEP过程的研究,着眼于太阳能的综合利用,提高太阳能全光谱利用率,创新性的将太阳能光电、光热、光化学转化有机的结合起来,耦合利用,驱动不同的化学反应,从而达到太阳能综合高效利用的目的。本论文在STEP理论基础上结合传统化学能源的转化,提出利用太阳能STEP过程所转化的热能与电能驱动煤进行转化脱硫与转化制取燃料、轻烃以及化学品。将太阳能与化石能源有机的结合在一起,即实现了太阳能的转化利用与储存,同时也实现了化石能源的清洁利用与资源化的转换。论文主要研究了太阳能STEP热-电化学耦合煤转化过程的理论基础,并在理论基础的指引下进行了太阳能STEP热-电化学耦合煤转化脱硫和太阳能STEP热-电化学耦合煤转化制轻烃及化学品过程的实验研究。依托实验数据,对太阳能STEP热-电化学耦合煤转化系统的太阳能利用效率及转化效率进行了计算,并以此为基础构建太阳能STEP煤转化系统,对该系统工艺进行合理设计与描述,为太阳能STEP煤转化过程的后续实践提供理论基础及工艺参考。本论文的内容主要包括以下几点:（1）建立太阳能STEP热-电化学耦合煤转化系统的理论模型以及实验模型,对STEP煤转化过程进行理论分析。结合热力学分析以及对电化学反应模式的研究,表明太阳能STEP热-电化学耦合煤转化过程能够实现太阳能的利用以及煤的清洁转化。（2）利用太阳能STEP光-热、光-电过程对煤进行转化脱硫。实验过程中采用镍为工作电极,在不同温区下对煤进行电化学氧化实验,考察其脱硫率,并对其电化学脱硫的机理进行了研究。实验结果表明相同电压下,其脱硫率随着温度的增加而升高,且高温区达到最高,其中无机硫脱硫率在低温区即有较好的脱除,而有机硫在中温区和高温区有较好的脱除。根据实验得到电压2V时,电解时间为4h,低温区脱硫率可以达到40%,中温区脱硫率可以达到58%,高温区脱硫率可以达到77%。其中无机硫脱硫率在低温区可以达到72%,而有机硫脱硫率在低温区较低,在高温区可以达到50%。中、高温区煤电化学脱硫的过程伴随着煤的氧化,温度越高最终精煤的产率越低。由此可见,煤在高温电化学氧化过程中不单单可以脱除硫,并且可以实现煤的转化利用。（3）以煤在高温下的电化学转化脱硫过程为实验基础,借助太阳能STEP热-电话耦合过程对煤在高温下的电化学转化实验进行研究。煤在STEP过程驱动下可以在熔融氢氧化钠电解质中发生电化学氧化反应,相比传统热裂解与液化反应温度有大幅度的降低,并且产物为氢气、甲烷等小分子轻烃及丰富的含氧有机物等化学品,相比产物附加值更高。以镍为工作电极的实验过程中,电流为0.2A,温度360℃,电解4h,发现87.3%的煤发生了转化,其中48.8%转化为液态产物,38.5%转化为气态产物。论文对煤能够在较高温度下发生电化学反应转化的机理进行了研究,结合煤的物理结构模型的变化与对煤的氧化过程的分析,得出在高温辅助的电化学氧化过程中煤吸收热能使小分子挣脱非共价键的束缚,破坏大分子的共价键,通过电化学反应使煤的大分子稳定结构彻底破坏,最终达到了对煤的深度氧化目的。（4）根据煤在太阳能STEP热-电化学耦合过程驱动的高温下的电化学氧化反应及转化脱硫反应,构建太阳能STEP热-电化学耦合煤转化系统,并对转化过程中的系统效率进行研究。分别计算了太阳能转化系统效率及太阳能-化学能转化效率,分别为17%和11.86%。建立太阳能STEP热-电化学耦合煤转化系统的太阳能转化单元与太阳能-化学能转化单元,根据实验数据以及实际需求对各个单元进行讨论,并将两个单元有机结合在一起。规划了一个对后续工艺设计与实验放大具有指导意义的流程示意图,并对基本工艺流程进行描述。
车永毅[10]（2016）在《平板型太阳能集热器关键参数变化对其集热效率影响的研究》文中进行了进一步梳理随着经济、社会的发展和人民生活水平的提高,能源的需求和消耗也与日俱增;且传统化石能源的使用也带来了日益严重的环境污染问题。因此,新能源的开发和利用势在必行。其中,太阳能以其清洁、可再生和普遍等优点,在建筑节能领域得到了最广泛的研究与应用。而平板型太阳能集热器则是楼宇太阳能光热收集与利用系统中的重要集热装置之一。为了降低传统化石类能源在建筑能源供给体系中的比重,提高太阳能利用率,满足节能环保的要求,本文将单层玻璃盖板的平板型太阳能集热器作为研究对象,建立了其一维稳态传热模型;且数值模拟和分析了其关键参数变化对其集热效率的影响。同时对所建立的传热模型及其数值模拟计算程序进行了实验验证。主要研究内容如下:1.基于机理分析法,对平板型太阳能集热器的组成结构及其运行机理进行了阐述。2.对于研究对象-单层玻璃盖板的平板太阳能集热器,建立了其稳态的传热模型;而且,对该太阳能集热器的关键参数,包括环境参数（太阳辐照度、环境温度和环境风速）、结构参数（集热管间距、集热管内径和吸热板厚度）和运行参数（工质入口温度和工质质量流量）与其集热效率之间的影响关系,进行了传热机理的数学表述。3.基于MATLAB软件,编制了以盖板温度,集热板平均温度,集热管内工质的平均温度为判据,集热管间距、集热管内径、工质入口温度和工质质量流量等关键参数的变化作为输入参数,瞬时效率作为输出参数的迭代数值模拟程序。进行了环境参数、重要结构参数和运行参数的变化对集热效率影响的数值模拟与分析。4.阐述了平板型太阳能集热器瞬时效率实验测试系统所采用的理论及其方法。基于所设计的实验测试系统,得到了单层玻璃盖板的平板太阳能集热器瞬时效率随归一化温差值的增大而降低。并将实验测试与数值模拟分别获取的平板太阳能集热器效率曲线及效率方程进行了比较与分析。结果表明,所建立的平板太阳能集热器稳态传热模型在理论上是正确的,相应的关键参数变化对其瞬时效率影响的数值模拟程序是可行的。
二、套管型太阳能吸附集热器实验研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、套管型太阳能吸附集热器实验研究（论文提纲范文）
（1）太阳能-CO2空气源热泵系统的供热性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 我国供热技术现状 |
| 1.3 太阳能-热泵系统国内外研究进展 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 研究内容及创新点 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 创新点 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 太阳能-CO_2空气源热泵简介 |
| 2.1 CO_2空气源热泵系统介绍 |
| 2.2 太阳能集热系统简介 |
| 2.2.1 真空管集热器 |
| 2.2.2 平板集热器 |
| 2.3 太阳能-CO_2热泵系统介绍 |
| 2.4 太阳能-CO_2空气源热泵供热实验台介绍 |
| 2.4.1 空气源热泵系统 |
| 2.4.2 太阳能集热器 |
| 2.4.3 太阳能-CO_2空气源热泵系统 |
| 2.5 太阳能-CO_2空气源热泵系统模型 |
| 2.5.1 空气源热泵模型 |
| 2.5.2 太阳能集热器模型 |
| 2.5.3 太阳能-CO_2空气源热泵系统模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 TRNSYS模拟软件介绍 |
| 3.1 TRNSYS模拟软件简介 |
| 3.2 组件简介 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 太阳能-CO_2空气源热泵系统性能探究 |
| 4.1 不同加热方式下能耗变化规律 |
| 4.1.1 实验内容 |
| 4.1.2 实验仪器 |
| 4.1.3 实验结果 |
| 4.2 初始压力和节流阀开启度对热泵系统的影响 |
| 4.2.1 实验内容 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.2.3 实验结果分析 |
| 4.2.4 热泵模拟验证 |
| 4.3 夏季太阳能供热对水箱水温的影响 |
| 4.3.1 实验内容 |
| 4.3.2 实验仪器 |
| 4.3.3 实验结果 |
| 4.3.4 水箱体积对日有用得热量和集热器功率的影响 |
| 4.4 两种加热螺旋管对供热系统的性能影响 |
| 4.4.1 实验内容 |
| 4.4.2 实验仪器 |
| 4.4.3 实验结果 |
| 4.4.4 供热系统模拟验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 太阳能-空气源热泵模拟 |
| 5.1 各地气象参数模拟结果 |
| 5.2 模拟工况 |
| 5.3 模型建立 |
| 5.4 结果分析 |
| 5.4.1 三地区采用两种太阳能集热器与空气源热泵并联运行结果 |
| 5.4.2 三地区采用两种太阳能集热器与空气源热泵串联运行结果 |
| 5.4.3 同一地区采用两种太阳能集热器与空气源热泵串、并联运行结果 |
| 5.4.4 各工况下COP对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 硕士期间论文、专利发表及科研情况 |
| 致谢 |
（2）太阳能驱动的中空纤维膜溶液除湿系统的数值模拟与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 课题研究背景 |
| §1.2 温湿度独立控制系统 |
| §1.3 太阳能驱动的溶液除湿空调系统 |
| §1.4 膜式溶液除湿系统 |
| §1.4.1 平板膜溶液除湿组件的研究 |
| §1.4.2 中空纤维膜溶液除湿组件的研究 |
| §1.5 研究内容 |
| 第二章 太阳能驱动的中空纤维膜溶液除湿系统实验台 |
| §2.1 太阳能驱动的中空纤维膜溶液除湿系统介绍 |
| §2.1.1 基于中空纤维膜的溶液除湿系统 |
| §2.1.2 太阳能热水系统 |
| §2.1.3 溶液冷却系统 |
| §2.2 基于中空纤维膜的溶液除湿系统实验台 |
| §2.3 除湿/再生膜组件的设计 |
| §2.3.1 膜材料的选择 |
| §2.3.2 中空纤维膜膜组件结构参数 |
| §2.4 除湿溶液 |
| §2.5 太阳能集热器设计 |
| §2.5 换热器设计 |
| §2.6 其他实验设备与测量仪器 |
| §2.6.1 其他实验仪器设备 |
| §2.6.2 测量设备 |
| §2.7 实验误差分析 |
| §2.8 本章小结 |
| 第三章 太阳能驱动的中空纤维膜溶液除湿系统实验数据分析 |
| §3.1 系统性能评价参数 |
| §3.2 太阳能集热器的效率 |
| §3.3 中空纤维膜再生器的性能 |
| §3.4 中空纤维膜除湿器的性能 |
| §3.5 系统性能系数COP |
| §3.6 运行条件对除湿性能的影响 |
| §3.6.1 空气相对湿度对除湿性能的影响 |
| §3.6.2 空气流量对除湿性能的影响 |
| §3.6.3 溶液流量对除湿性能的影响 |
| §3.6.4 冷却水温度对除湿性能的影响 |
| §3.6.5 冷却水流量对除湿性能的影响 |
| §3.7 运行条件对再生性能的影响 |
| §3.7.1 空气流量对再生性能的影响 |
| §3.7.2 溶液流量对再生性能的影响 |
| §3.8 本章小结 |
| 第四章 中空纤维膜除湿器/再生器的TRNSYS模型开发 |
| §4.1 中空纤维膜除湿器/再生器模块 |
| §4.2 中空纤维膜除湿器/再生器数学模型 |
| §4.3 太阳能驱动的中空纤维膜溶液空调系统的仿真模型 |
| §4.4 仿真模型验证 |
| §4.5 本章小结 |
| 第五章 太阳能驱动的中空纤维膜溶液除湿复合蒸发冷却系统的数值模拟 |
| §5.1 太阳能驱动的中空纤维膜溶液除湿复合间接蒸发冷却系统 |
| §5.2 广西地区典型气候对系统性能影响的数值模拟分析 |
| §5.2.1 广西典型城市选取 |
| §5.2.2 典型居民建筑概述 |
| §5.2.3 评价指标和运行策略 |
| §5.3 北海、南宁、桂林和河池四个城市模拟结果分析 |
| §5.4 北海、南宁、桂林和河池四个城市模拟对比分析 |
| §5.5 溶液除湿系统和冷冻除湿系统对比分析 |
| §5.5.1 冷冻除湿系统 |
| §5.5.2 两种系统的初投资 |
| §5.5.3 两种除湿系统的能耗对比 |
| §5.5.4 两种除湿系统的经济性对比 |
| §5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| §6.1 总结 |
| §6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者在攻读硕士期间的主要研究成果 |
（3）聚光型同心套管太阳能空气集热器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及研究意义 |
| 1.2 太阳能集热器分类及研究现状 |
| 1.2.1 非聚光型太阳能集热器 |
| 1.2.2 聚光型太阳能集热器 |
| 1.3 复合抛物面太阳能集热器(CPC)的研究现状 |
| 1.4 本课题研究目标和研究内容 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.5 课题来源 |
| 1.6 本章小结 |
| 第二章 实验装置及测试方案 |
| 2.1 实验装置 |
| 2.1.1 实验装置 |
| 2.1.2 测试仪器及设备 |
| 2.2 实验测试方案与步骤 |
| 2.2.1 测点布置 |
| 2.2.2 测试工况 |
| 2.2.3 测试步骤 |
| 2.2.4 参数采集 |
| 2.3 实验装置的相关参数 |
| 2.3.1 聚光器设计 |
| 2.3.2 CPC的几何光学效率 |
| 2.3.3 实验装置放置角度 |
| 2.4 实验性能评价指标 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 实验装置集热性能及效率分析 |
| 3.1 聚光器性能分析 |
| 3.1.1 集热性能分析 |
| 3.1.2 各级集热单元集热性能及效率分析 |
| 3.2 空气进口温度对装置集热性能的影响 |
| 3.2.1 空气进口温度对装置总集热性能的影响分析 |
| 3.2.2 空气进口温度对各级集热单元集热性能及效率的影响分析 |
| 3.3 空气流速对装置集热性能的影响 |
| 3.3.1 空气流速对装置总集热性能的影响分析 |
| 3.3.2 空气流速对各级集热单元集热性能及效率的影响分析 |
| 3.4 平均集热效率的计算模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 理论分析和数值模拟研究 |
| 4.1 物理模型建立 |
| 4.2 CPC光学效率 |
| 4.2.1 直射几何光学效率的模拟步骤 |
| 4.2.2 聚光器的直射几何光学效率 |
| 4.3 计算网格划分 |
| 4.4 数学模型确立 |
| 4.4.1 物性参数设置 |
| 4.4.2 湍流模型 |
| 4.4.3 边界条件 |
| 4.5 实验数值模拟结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得与学位论文相关的成果 |
| 致谢 |
（4）聚光型太阳能空气集热器的性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 太阳能集热器 |
| 1.3.1 平板型太阳能集热器 |
| 1.3.2 真空管型太阳能集热器 |
| 1.3.3 复合抛物面型太阳能集热器 |
| 1.4 本文研究意义及研究内容 |
| 第二章 聚光器的结构及光学性能研究 |
| 2.1 聚光器几何结构 |
| 2.2 太阳几何学 |
| 2.2.1 太阳时角ω |
| 2.2.2 赤纬角δ |
| 2.2.3 太阳高度角αs和太阳方位角γs |
| 2.3 太阳辐射计算模型 |
| 2.3.1 太阳常数 |
| 2.3.2 大气质量m |
| 2.3.3 采光倾斜平面上的太阳辐射强度计算 |
| 2.4 聚光器的光学性能研究 |
| 2.4.1 直射几何光学效率λD |
| 2.4.2 散射几何光学效率λS |
| 2.4.3 总的光学效率λ |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 实验测试系统及方案 |
| 3.1 实验装置 |
| 3.2 实验测试方法与步骤 |
| 3.2.1 测点布置 |
| 3.2.2 测试仪器及设备 |
| 3.3 测试工况 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 实验结果分析 |
| 4.1 集热器集热效率分析 |
| 4.1.1 风速和辐射强度对集热效率的影响 |
| 4.1.2 集热单元集热效率 |
| 4.1.3 直射占比对集热效率的影响 |
| 4.2 热损系数分析 |
| 4.2.1 双层真空玻璃管环形通道的辐射换热量 |
| 4.2.2 外玻璃管的传热热阻 |
| 4.2.3 玻璃管外壁与天空的辐射换热 |
| 4.2.4 玻璃管外壁与周围环境的对流换热 |
| 4.3 计算模型 |
| 4.4 与其他类型集热器集热效率的对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 理论分析与数值模拟研究 |
| 5.1 集热管的能量方程 |
| 5.2 Fluent数值模拟模型 |
| 5.2.1 物理模型的建立 |
| 5.2.2 数学模型的建立 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（5）聚光条件下纳米流体集热对流形态及传热特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 太阳能热利用 |
| 1.1.2 纳米流体在直接吸收式太阳能集热器中的应用 |
| 1.1.3 研究本课题的意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 内热源驱动下的自然对流的研究 |
| 1.2.2 以纳米流体为工质的太阳能集热器性能研究 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第二章 槽式太阳能集热器聚光特性模拟分析 |
| 2.1 Monte Carlo光线追踪法 |
| 2.2 槽式太阳能聚光器的光学模型 |
| 2.2.1 模型的建立 |
| 2.2.2 光学模型的校验 |
| 2.3 非均匀聚光特性的影响因素分析 |
| 2.3.1 太阳入射角 |
| 2.3.2 几何聚光比 |
| 2.3.3 跟踪误差 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 纳米流体非均匀集热-对流传热模型的建立 |
| 3.1 纳米流体物性参数与NSVG物理模型 |
| 3.1.1 石墨烯/导热油纳米流体的热物性和光吸收特性 |
| 3.1.2 物理模型 |
| 3.2 纳米流体非均匀集热-传热数学模型 |
| 3.2.1 纳米流体非均匀集热模型 |
| 3.2.2 集热管/蒸汽发生管传热模型 |
| 3.2.3 自然对流特征参数计算 |
| 3.2.4 集热效率计算 |
| 3.3 传统涂层式太阳能蒸汽发生器数学模型的建立 |
| 3.4 模型的求解 |
| 3.5 模型的校验 |
| 3.5.1 集热管表面温度分布的校验 |
| 3.5.2 集热效率的校验 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 聚光条件下纳米流体集热-对流形态研究 |
| 4.1 典型工况下流体集热-对流形态的模拟分析 |
| 4.1.1 传统涂层管内的集热对流形态 |
| 4.1.2 纳米流体直接吸收式集热-对流形态 |
| 4.1.3 两种流动形态对传热的影响比较 |
| 4.2 纳米流体流动形态的影响因素分析 |
| 4.2.1 纳米流体浓度对流动形态的影响 |
| 4.2.2 太阳辐射强度对流动形态的影响 |
| 4.2.3 环形空间结构尺寸对流动形态的影响 |
| 4.2.4 蒸发介质入口温度对流动形态的影响 |
| 4.2.5 蒸发介质流速对流动形态的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 纳米流体集热-对流传热耦合特性 |
| 5.1 NSVG流动形态与温度分布的耦合特性及对传热的影响 |
| 5.1.1 纳米流体流动场与温度场的耦合特性 |
| 5.1.2 蒸汽发生管近壁面处的流动与温度分布特征 |
| 5.1.3 蒸汽发生管传热热流密度分布 |
| 5.2 纳米流体非均匀集热-对流传热性能评价 |
| 5.2.1 NSVG非均匀集热的效率因子 |
| 5.2.2 不同影响因素下的集热-对流传热耦合特性 |
| 5.3 NSVG全天候集热性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 未来研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间学术成果 |
（6）热管真空管槽式太阳能集热器传热机理及实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 热管式真空管作为接收器的研究现状 |
| 1.2.1 聚光式热管真空管集热器研究现状 |
| 1.2.2 非聚光式热管式真空管集热器研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 热管式真空管槽式聚光集热系统及相关概念 |
| 2.1 热管式真空管槽式聚光集热系统 |
| 2.1.1 系统结构及工作原理 |
| 2.1.2 热管工质及管壳材料选择 |
| 2.1.3 重力热管充液量的要求 |
| 2.2 集热系统相关基本概念 |
| 2.2.1 太阳形状 |
| 2.2.2 太阳角 |
| 2.2.3 太阳光入射角 |
| 2.3 跟踪方式 |
| 2.3.1 单轴跟踪系统 |
| 2.3.2 双轴跟踪系统 |
| 2.3.3 本课题的跟踪方式介绍 |
| 2.4 太阳能跟踪系统的驱动方式 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 槽式集热器的接收器管径优化设计 |
| 3.1 方位轴-俯仰轴手动跟踪方式的研究 |
| 3.1.1 装置结构及工作原理 |
| 3.1.2 手动跟踪的调整方式 |
| 3.2 接收器管径设计方法 |
| 3.3 SOLTRACE软件及光学模拟步骤 |
| 3.3.1 SOLTRACE光学仿真软件介绍 |
| 3.3.2 系统建模步骤 |
| 3.4 接收器的光学效率及能流密度分布均匀性 |
| 3.5 光学模拟结果分析 |
| 3.5.1 调节方式一 |
| 3.5.2 调节方式二 |
| 3.5.3 调节方式三 |
| 3.5.4 调节方式四 |
| 3.6 接收器管径模拟分析 |
| 3.6.1 不考虑跟踪误差管径设计 |
| 3.6.2 考虑跟踪误差时管径设计 |
| 3.6.3 环形空间间隙尺寸对能流密度分布的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 槽式聚光器聚光性能实验测试与分析 |
| 4.1 实验装置 |
| 4.2 测试装置及常见方法简介 |
| 4.3 测试流程 |
| 4.4 测试结果及分析 |
| 4.4.1 实验测试结果 |
| 4.4.2 沿聚光器主光轴上不同的测试位置的影响 |
| 4.4.3 太阳高度角变化的影响 |
| 4.4.4 聚光器倾斜角的影响 |
| 4.4.5 云层遮挡对光斑及能流密度的影响 |
| 4.5 能流密度实验结果与模拟结果对比 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 热管式真空管传热热阻分析 |
| 5.1 热管式真空管的传热热阻 |
| 5.1.1 热管式真空管传热热阻分析 |
| 5.1.2 热管蒸发段热阻 |
| 5.1.3 热管冷凝段热阻 |
| 5.1.4 金属管与玻璃套管换热热阻 |
| 5.1.5 玻璃套管热阻 |
| 5.2 计算结果分析 |
| 5.2.1 太阳直射辐照度对热阻的影响 |
| 5.2.2 环境温度对热阻的影响 |
| 5.2.3 传热流体入口温度对热阻的影响 |
| 5.2.4 风速对热阻的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间研究成果 |
（7）太阳能驱动的两级吸收式制冷系统循环特性模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 太阳能制冷简述 |
| 1.3 太阳能吸收式制冷研究进展 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 太阳能驱动的两级吸收式制冷循环 |
| 2.1 热力循环计算 |
| 2.2 热力循环计算结果 |
| 2.3 系统循环特性分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 系统各设备结构设计计算 |
| 3.1 换热设备换热系数计算 |
| 3.2 各换热设备设计结果 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 太阳能驱动的两级吸收式制冷循环稳态模型 |
| 4.1 太阳辐射计算模型 |
| 4.2 太阳能平板集热器数学模型 |
| 4.3 高低压发生器数学模型 |
| 4.4 冷凝器数学模型 |
| 4.5 蒸发器数学模型 |
| 4.6 高低压吸收器数学模型 |
| 4.7 高低温溶液热交换器数学模型 |
| 4.8 太阳能驱动的两级吸收式制冷系统仿真数值模拟 |
| 4.9 本章小结 |
| 5 太阳能驱动的两级吸收式制冷循环特性分析 |
| 5.1 太阳辐射计算模型验证 |
| 5.2 太阳能平板集热器特性分析 |
| 5.3 热源温度对太阳能驱动的两级吸收式制冷系统性能的影响 |
| 5.4 冷凝温度对太阳能驱动的两级吸收式制冷系统性能的影响 |
| 5.5 蒸发温度对太阳能驱动的两级吸收式制冷系统性能的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（8）基于相变蓄热的太阳能热泵系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 国内外相变蓄热技术研究现状 |
| 1.2.1 相变蓄热材料研究现状 |
| 1.2.2 太阳能相变蓄热器研究现状 |
| 1.3 国内外太阳能热泵系统研究现状 |
| 1.3.1 太阳能热泵系统简介 |
| 1.3.2 直膨式太阳能热泵系统研究现状 |
| 1.3.3 非直膨式太阳能热泵系统研究现状 |
| 1.3.4 相变蓄热型太阳能热泵系统研究现状 |
| 1.4 本文的主要工作 |
| 1.4.1 本文研究内容 |
| 1.4.2 本文研究创新点 |
| 第二章 六水氯化钙相变材料改性与性能研究 |
| 2.1 相变蓄热材料的筛选 |
| 2.2 六水氯化钙相变蓄热基本理论 |
| 2.2.1 六水氯化钙相变机理 |
| 2.2.2 六水氯化钙过冷机理 |
| 2.2.3 成核剂的作用机理与选择 |
| 2.3 CaCl_2·6H_2O/EG复合相变材料的制备 |
| 2.3.1 膨胀石墨基复合相变材料的形成机理及特点 |
| 2.3.2 制备方案 |
| 2.3.3 性能表征 |
| 2.4 复合相变材料性能测试及分析 |
| 2.4.1 膨胀石墨吸附六水氯化钙能力分析 |
| 2.4.2 过冷度分析 |
| 2.4.3 DSC分析 |
| 2.4.4 传热性能分析 |
| 2.4.5 蓄放热性能分析 |
| 2.4.6 热循环稳定性分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 太阳能相变蓄热器设计与性能研究 |
| 3.1 太阳能相变蓄热器结构设计和选型 |
| 3.1.1 相变材料批量制备 |
| 3.1.2 集热板选型 |
| 3.1.3 热管选型 |
| 3.1.4 微通道换热器设计 |
| 3.1.5 太阳能相变蓄热器搭建 |
| 3.2 太阳能相变蓄热器性能测试实验系统及方案 |
| 3.2.1 实验系统 |
| 3.2.2 实验方案 |
| 3.3 太阳能相变蓄热器性能研究 |
| 3.3.1 蓄放热动态特性 |
| 3.3.2 相变材料的温度分布 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 相变蓄热型太阳能热泵热水器系统设计 |
| 4.1 相变蓄热太阳能热泵热水器系统运行原理 |
| 4.2 相变蓄热型太阳能热泵系统理论计算 |
| 4.2.1 热泵系统的理论循环 |
| 4.2.2 系统循环工质的选择 |
| 4.2.3 系统设计负荷计算 |
| 4.3 系统部件设计选型 |
| 4.3.1 太阳能相变蓄热器设计 |
| 4.3.2 压缩机选型 |
| 4.3.3 其他主要部件选型 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 相变蓄热型太阳能热泵热水器实验研究 |
| 5.1 测试系统 |
| 5.1.1 测试原理 |
| 5.1.2 测试设备 |
| 5.2 空气源热泵运行模式性能研究 |
| 5.2.1 加热水温度对系统性能影响 |
| 5.2.2 环境温度对系统性能影响 |
| 5.3 太阳能蓄热热泵运行模式性能研究 |
| 5.3.1 太阳能相变蓄热器蓄热动态特性研究 |
| 5.3.2 太阳能相变蓄热器放热动态特性研究 |
| 5.3.3 太阳能蓄热热泵制热实验结果分析 |
| 5.3.4 太阳能蓄热热泵模式与空气源热泵模式性能对比研究 |
| 5.4 空气-蓄热复合热源热泵供热模式性能研究 |
| 5.4.1 切换蒸发器模式切换温度点研究 |
| 5.4.2 切换蒸发器模式运行研究 |
| 5.4.3 双蒸发器模式运行研究 |
| 5.4.4 双蒸发器模式与切换蒸发器模式性能对比研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 研究成果 |
| 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（9）太阳能STEP热—电化学耦合煤转化系统构建与过程研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点摘要 |
| 引言 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 能源危机与新能源开发 |
| 1.1.1 能源危机 |
| 1.1.2 新能源开发 |
| 1.2 太阳能利用技术研究进展 |
| 1.2.1 太阳能利用技术概述 |
| 1.2.2 太阳能光热利用技术 |
| 1.2.3 太阳能光电利用技术 |
| 1.2.4 太阳能光化学利用技术 |
| 1.3 太阳能STEP光-热-电耦合利用原理及研究进展 |
| 1.3.1 太阳能STEP光-热-电耦合利用原理 |
| 1.3.2 太阳能STEP二氧化碳制烃 |
| 1.3.3 太阳能光化学有机合成——太阳能STEP合成苯甲酸 |
| 1.3.4 太阳能STEP降解有机物 |
| 1.4 煤综合利用技术研究进展 |
| 1.4.1 煤直接/间接液化工艺 |
| 1.4.2 煤气化工艺 |
| 1.4.3 电解水煤浆制氢工艺 |
| 1.5 本文的研究内容与研究思路 |
| 第二章 太阳能STEP热-电化学耦合煤转化模型建立与理论研究 |
| 2.1 太阳能STEP热-电化学耦合煤转化模型的建立 |
| 2.1.1 太阳能STEP热-电化学耦合煤转化理论模型的建立 |
| 2.1.2 太阳能STEP热-电化学耦合煤转化实验模型的建立 |
| 2.2 太阳能STEP煤转化过程的理论基础 |
| 2.2.1 STEP煤转化过程的理论分析 |
| 2.2.2 太阳能STEP热-电化学耦合煤转化的热力学分析 |
| 2.2.3 太阳能STEP热-电化学耦合煤转化电化学反应模式 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 太阳能STEP热-电化学耦合煤转化脱硫研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂及设备 |
| 3.2.2 煤样的制备及性质 |
| 3.2.3 太阳能STEP热-电化学耦合煤转化脱硫装置 |
| 3.2.4 实验方法 |
| 3.3 太阳能STEP热-电化学耦合煤转化脱硫实验研究 |
| 3.3.1 太阳能STEP煤转化脱硫温区的划分 |
| 3.3.2 不同温度与电压下太阳能STEP煤转化脱硫效果的研究 |
| 3.3.3 太阳能STEP煤转化脱硫过程中附加产物、精煤产量与脱硫率的关系 |
| 3.4 太阳能STEP热-电化学耦合煤转化脱硫机理的研究 |
| 3.4.1 太阳能STEP煤转化脱硫过程中无机硫脱除机理的研究 |
| 3.4.2 太阳能STEP煤转化脱硫过程中有机硫脱除机理的研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 太阳能STEP热-电化学耦合煤转化制轻烃及化学品研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂及设备 |
| 4.2.2 煤样的制备及性质 |
| 4.2.3 太阳能STEP热-电化学耦合煤转化装置 |
| 4.2.4 实验方法 |
| 4.3 太阳能STEP热-电化学耦合煤转化过程的探索与研究 |
| 4.3.1 循环伏安实验结果分析 |
| 4.3.2 太阳能STEP热-电化学耦合煤转化实验条件的探索与研究 |
| 4.4 太阳能STEP热-电化学耦合煤转化过程产物分析 |
| 4.4.1 气体产物分析 |
| 4.4.2 液体产物分析 |
| 4.4.3 太阳能STEP热-电化学耦合煤转化过程的反应机理研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 太阳能STEP热-电化学耦合煤转化系统效率的计算与工艺描述 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 太阳能STEP热-电化学耦合煤转化系统：系统转化效率的计算 |
| 5.2.1 太阳能STEP煤转化效率分析 |
| 5.2.2 太阳能转化系统的效率计算 |
| 5.2.3 太阳能-化学能转化效率的计算 |
| 5.3 太阳能STEP热-电化学耦合煤转化系统的工艺描述 |
| 5.3.1 太阳能STEP热-电化学耦合煤转化系统：太阳能转化系统 |
| 5.3.2 太阳能STEP热-电化学耦合煤转化系统：化学能转化系统 |
| 5.3.3 太阳能STEP热-电化学耦合煤转化系统的工艺描述 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 发表论文等成果目录 |
| 致谢 |
（10）平板型太阳能集热器关键参数变化对其集热效率影响的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 国内外建筑能耗现状概述 |
| 1.1.2 传统能源使用所导致的环境问题 |
| 1.2 太阳能利用的研究现状 |
| 1.2.1 国外研究与应用现状 |
| 1.2.2 国内研究与应用现状 |
| 1.3 平板型太阳能集热器的研究与应用 |
| 1.3.1 国外研究与应用现状 |
| 1.3.2 国内研究与应用现状 |
| 1.4 本课题主要研究内容 |
| 第2章 平板型太阳能集热器的组成结构和机理分析 |
| 2.1 平板太阳能集热器的组成环节和分类 |
| 2.1.1 吸热板 |
| 2.1.2 透明盖板 |
| 2.1.3 保温材料 |
| 2.1.4 外壳 |
| 2.1.5 集热工质的类型 |
| 2.2 透明盖板对集热器获取太阳辐射能的影响 |
| 2.3 集热器表面太阳辐射量的计算 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 平板型太阳能集热器的传热机理及其应用 |
| 3.1 传热机理 |
| 3.1.1 能量平衡方程式 |
| 3.1.2 平板集热器总热损系数的计算 |
| 3.2 表征平板集热器热性能的指标 |
| 3.2.1 工质吸收的有用能 |
| 3.2.2 集热器的效率因子 |
| 3.2.3 热迁移因子 |
| 3.2.4 集热器玻璃盖板的温度的计算 |
| 3.2.5 吸热板平均温度及集热管内工质平均温度的计算 |
| 3.2.6 瞬时效率 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 平板型太阳能集热器关键参数对其集热效率影响的数值仿真及其性能分析 |
| 4.1 数值模拟的输入参数与输出参数选取 |
| 4.2 基于MATLAB的迭代数值模拟程序 |
| 4.3 不同输入参数值的改变对集热效率的影响 |
| 4.3.1 集热效率随太阳辐照度变化的规律 |
| 4.3.2 集热效率随环境温度变化的规律 |
| 4.3.3 集热效率随环境风速变化的规律 |
| 4.3.4 集热效率随集热工质进口温度变化的规律 |
| 4.3.5 集热效率随工质进口流量变化的规律 |
| 4.3.6 集热效率随集热管内径变化的规律 |
| 4.3.7 集热效率随集热管间距变化的规律 |
| 4.3.8 集热效率随吸热板发射率变化的规律 |
| 4.3.9 集热效率随吸热板表面吸收率变化的规律 |
| 4.3.10 集热效率随吸热板厚度变化的规律 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 平板型太阳能集热器瞬时效率的实验研究 |
| 5.1 实验的理论基础 |
| 5.2 瞬时效率结果的表示方法 |
| 5.3 实验测试系统介绍 |
| 5.3.1 实验测试系统的组成及其测量原理 |
| 5.3.2 手动跟踪实验台架 |
| 5.3.3 平板型太阳能集热器 |
| 5.3.4 恒温水箱 |
| 5.4 实验仪器及参数测量 |
| 5.4.1 室外太阳辐射强度的测量及其辐射表 |
| 5.4.2 集热器进、出口处水温的测量及其温度传感器 |
| 5.4.3 集热器周围环境温度的测量及其温度传感器 |
| 5.4.4 环境风速的测量及其风速仪 |
| 5.4.5 测量数据的采集与转换 |
| 5.5 集热器效率的测试 |
| 5.6 实验测试数据的处理与分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
四、套管型太阳能吸附集热器实验研究（论文参考文献）
- [1]太阳能-CO2空气源热泵系统的供热性能研究[D]. 韩凯悦. 天津商业大学, 2021(12)
- [2]太阳能驱动的中空纤维膜溶液除湿系统的数值模拟与实验研究[D]. 何智鹏. 桂林电子科技大学, 2021
- [3]聚光型同心套管太阳能空气集热器研究[D]. 谢嘉豪. 广东工业大学, 2021
- [4]聚光型太阳能空气集热器的性能研究[D]. 林仲祺. 广东工业大学, 2020
- [5]聚光条件下纳米流体集热对流形态及传热特性研究[D]. 颜军辉. 东南大学, 2019(05)
- [6]热管真空管槽式太阳能集热器传热机理及实验研究[D]. 王甲斌. 内蒙古工业大学, 2019(01)
- [7]太阳能驱动的两级吸收式制冷系统循环特性模拟研究[D]. 孟祥熙. 山东科技大学, 2019(05)
- [8]基于相变蓄热的太阳能热泵系统研究[D]. 刘旋. 华南理工大学, 2019(01)
- [9]太阳能STEP热—电化学耦合煤转化系统构建与过程研究[D]. 朱凌岳. 东北石油大学, 2017(07)
- [10]平板型太阳能集热器关键参数变化对其集热效率影响的研究[D]. 车永毅. 兰州理工大学, 2016(04)