悬吊式太阳能槽式聚光器设计与有限元分析开题报告
2020-08-05 22:02:50
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
自从20世纪70年代能源危机以来。发展新的可再生能源就成了迫在眉睫的事。而太阳能在众多可再生能源中毫无疑问是最重要的,因为丰富的太阳辐射能是重要的能源,是取之不尽,用之不竭,没有污染并且人类能够自由利用的近乎无穷无尽的天然资源。而槽式太阳能热发电系统由于其投资成本低,可以实现商业化运作,在用电高峰可以提供稳定的电能,成为其中研究的重点,而随着槽式太阳能热发电的商业运行,各国都意识到太阳能聚光器对太阳辐射利用的重要性,对太阳能聚光技术进行了研究,在20世纪90年代schlaich等人开发了抛物槽式聚光器。聚光器在整个热发电系统成本中占大约40%,因此对聚光器的研究具有非常重要的意义。
通过对所查文献的研究,太阳能热发电发展的重要因素就是成本电价无法与常规能源竞争,而降低成本可以通过提高转换效率来实现,而这就对聚光器的设计产生了新的要求。而纵观整个太阳能聚光器的发展史:第一台槽式太阳能聚光器由美国工程师ericsson于1870年发明,到80年代中期,槽式太阳能聚光器进入了商业化阶段。美国luz公司自1984~1991年陆续建立装机总容量为354mw的segs槽式电站,至2013年底已商业化运营30年。segs电站中的槽式太阳能聚光器含有ls-1,ls-2,ls-3这三种型号。由于segs是最早商业化的电站,因此三种型号中主要的ls-2和ls-3型号也成为了槽式太阳能聚光器的标准规格。随着科技的发展,在这两种槽式聚光器的基础上,国内外都研发出了新型的,被优化的槽式聚光器。而设计更加合理的槽式聚光器,可以从以下三个方面入手。
(1)聚光器支架:在整个发展趋势中,聚光器的开口尺寸越来越大,且长度也越来越长,而直至目前这个趋势也仍在继续。大开口的聚光器主要有以下二方面好处,一是可以降低聚光器的制造成本;二是可以提高集热器的聚光比,提高热电转换效率。而开口的增大也对聚光器的支架有了新的技术要求。槽式太阳能聚光器的工作环境是室外,难免会受到大自然的影响,其中风对聚光器的影响尤为显著,目前槽式聚光器支架主要分为扭矩盒式盒扭矩管式:扭矩盒式聚光器的材料为碳钢,在风的作用下易发生振动,从而降低了聚光的效率;而扭矩管式聚光器质量较大,安装维护会耗费大量的人力成本。根据支架在工作环境中的受力对支架结构进行研究和优化,从而使得支架结构更加稳定,支架质量更轻,变形更小,具有较好的承受静载荷和风载的能力。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
设计出合理槽式聚光器并进行有限元分析:
1.优化支架结构2.选用更加先进的槽式反光镜3.采用dgs单回路系统 。
并进行相关软件的学习