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太阳能CPC-KCS混合系统的热力学与热经济性能初步分析
摘要： 利用太阳能集热器驱动卡琳娜循环系统（KCS）发电是有效利用太阳能的一种颇具吸引力的方式。现有研究大多聚焦于与平板集热器、真空管集热器或聚光集热器集成的KCS，但鲜少关注由复合抛物面聚光器（CPC）供能的KCS。鉴于CPC的优势，本研究以直接由CPC供能的卡琳娜11循环系统（即太阳能CPC-KCS混合系统）为研究对象，通过建立能量、?和热经济模型，分析不同太阳辐射强度、蒸发温度及工质浓度下的系统性能。结果表明：较高蒸发温度可提升热效率与?效率；当工质浓度Xr分别为0.95、0.93和0.91时，净功wnet达到最大值对应的最佳蒸发温度Te,opt分别为422.15K、434.15K和446.15K；而当Xb为0.8、0.7和0.6时，对应Te,opt分别为443.15K、437.15K和425.15K。总体而言，较高Xr与较低Xb有利于系统性能，但当Te≥422.15K后，降低Xb对提升?效率ηex不再有益。此外，当蒸发温度超过439.15K时，安装过热器以避免潜在腐蚀风险具有经济性。
关键词： 卡琳娜循环、腐蚀电位、热经济分析、复合抛物面聚光器
更新于2025-09-23 15:23:52
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复合抛物面聚光器的光伏热技术
摘要： 该混合太阳能系统包含光伏电池（PV）模块与复合抛物面聚光器（CPC）。本研究旨在评估光伏/热（PV/T）技术引入印度古吉拉特邦的潜力。光伏/热系统能同步将太阳辐射转化为热能与电能。太阳辐射会使光伏?？槲露壬?，导致发电效率下降。通过循环低温水可提取光伏?？槿攘?，从而提升发电效率。所提取的热能可用于供热。观测数据显示：光伏?？榈ザ婪⒌缧饰?3.56%，CPC单独热效率为53.92%，而组合系统综合效率达79.18%，高于两者单独性能表现。这种复合光伏/热系统标志着太阳能电力系统进入新时代。
关键词： 复合抛物面聚光器、电效率、光伏电池、太阳能、热效率、综合效率
更新于2025-09-23 15:19:57
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基于MXene的新型硅油纳米流体用于提升聚光光伏热收集器性能
摘要： 本研究首次将化学式为Ti3C2的MXene与硅油结合，用于改善基于MXene的硅油热物理性能。论文聚焦于三类不同浓度MXene诱导的新型硅油纳米流体在聚光光伏光热（CPVT）集热器中的制备、表征、热性能、热稳定性及性能研究。采用瞬态热线桥（THB）500测量硅油基MXene纳米流体的导热系数，使用流变仪在不同温度（25、50、75、100和125°C）下测定粘度，并通过PerkinElmer Lambda 750测量光学吸光度。结果显示，在150°C时，0.1 wt%浓度的硅油-MXene纳米流体相比纯硅油导热系数提升最高达64%。研究发现MXene硅油纳米流体的粘度与硅油基液中MXene纳米颗粒的添加量无关，当温度从25°C升高时，不同浓度MXene硅油混合物的粘度降低37%。0.1 wt%浓度的硅油基MXene纳米流体热稳定性可达约380°C。向硅油中引入更多MXene纳米颗?？赏ü玫哪擅琢魈謇淙葱Ч岣吖夥榧牡缧省８叩奶艟酃馇慷然岬贾鹿夥榧骄露壬?，从而增加可用于多种应用的热能收益。
关键词： MXene（MXene材料）、纳米流体、CPVT（复合抛物面聚光器）、热物理性质
更新于2025-09-19 17:13:59
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不同配置下单流道与同心管接收器耦合改进型CPC集热器的光学性能分析
摘要： 复合抛物面聚光器（CPC）集热器在中温应用领域具有提供可持续太阳能热能的巨大潜力。本文介绍了一种改进型CPC集热器与真空管接收器集成系统的设计、开发及性能评估。通过对比东西向和南北向固定安装时，同心管接收器CPC与单流程真空管接收器CPC的光学性能，光线追踪模拟表明：单流程接收器配置存在显著间隙损耗（尤其在较小入射角时），而同心管接收器布局能有效缓解该问题。东西向安装的同心管接收器CPC展现出最优光学性能，在接收角范围内其年平均光学效率比单流程接收器高出5%。经截短60%优化的同心管接收器CPC被证实为最有效设计方案并制作实物进行实验测试。实际热带户外环境测试显示：南北向安装时光学效率达69%，东西向布置为66.5%，实验数据与模拟结果高度吻合，证明该性能预测技术能有效指导中温供热场景下CPC集热器的最优构型选择。
关键词： 同心管接收器、单流管、复合抛物面聚光器、真空管接收器、光学性能、聚光比
更新于2025-09-19 17:13:59
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小型太阳能塔与微型燃气轮机联合系统
摘要： 本文研究了一种由太阳能塔和回热式空气微型燃气轮机（即净功率在100-200千瓦范围）组成的小型聚光太阳能系统?？⒘艘惶状胗糜谌范ㄓ攵尉酃馄黢詈系亩ㄈ站党」庋阅?，另一套代码计算热力发动机性能。832平方米的定日镜场布局取自实际电站，同时研究二次光学系统以实现光热效率最大化。所选二次聚光器（复合抛物面聚光器）开口直径0.5米、接收角35°（倾斜角52.5°），在设计工况（春分日正午）下保证77.9%的总光学效率，全年平均达66.9%。针对每个有效直接法向辐照度（EDNI）和环境温度优化涡轮机运行，实现16.3%的全年太阳能-电能转换效率?；阕芨髯榧杀竞?，获得约2300元/千瓦（峰值）的总电站造价和175元/兆瓦时的平准化度电成本。通过设计EDNI（影响涡轮机尺寸）的敏感性分析表明：将其从700瓦/平方米降至550瓦/平方米可使平准化度电成本降至158元/兆瓦时，该数值与大型太阳能塔电站具有竞争力。研究还考虑通过生物甲烷或天然气燃烧在特定时段提升燃气轮机出力来实现电站混合运行，以进一步降低平准化度电成本。
关键词： 聚光太阳能发电、太阳能、复合抛物面聚光器、定日镜场、太阳能塔、微型燃气轮机
更新于2025-09-11 14:15:04