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斯特林太阳能热发电系统
斯特林太阳能热发电系统
系别:
电气与电子工程学院
专业班:
电气自动化0901班
姓名:
指导教师:
2012年5月
斯特林太阳能热发电系统
Stirlingsolarthermalpowergeneration
system
摘要
现代社会能源问题愈来愈遇到大家的关注,能源问题直接关系到我们的经济、
生产、生活。
但是在生活中。
能源大多半都以热能的方式发散耗费掉了,形成了很
大的浪费。
太阳能是最常有,也是耗资最多的能源,假如能把太阳能利用起来发电
是很有效的使用能源的方式之一。
此中利用太阳能产生的热能来发电是有效利用热
能的一种方法,但目前并未获取宽泛的应用。
而传统的内燃机是化学能的形式转
换成热能做功,环境代价较高,故高温外热驱动式的斯特林(Stirling)发电机是一
种比较环保的模拟自然界温差动力的系统。
鉴于此我们能够成立一个小型的温差发
电模拟系统,采纳斯特林发动机作为原动机,带动发动机发电,测试其发电系统的
性能及效率。
假如条件同意的话,斯特林发动机的高温部分由太阳能聚焦光热产生。
以此来说明温差发电的可行性。
重点词:
能源太阳能发电机Stirling
Abstract
Modernsociety,energyissuesaregettingmoreandmoreattention,energyissuesdirectlyrelatedtooureconomy,productionanddailylife.However,inlife.Mostoftheenergydistributedasheatconsumed,alotofwaste.Solarenergyisthemostcommon,isalsothemostenergy-consuming,ifwecanutilizationofsolarenergypowergenerationisoneoftheveryeffectiveuseofenergy.Whichusesolarthermalpowergenerationisaneffectiveuseofheat,buthasnotbeenwidelyused.Conventionalinternalcombustionengineisintheformofchemicalenergyconvertedintoheatacting,highenvironmentalcosts,sothehigh-temperatureexternalheatdrivenStirlinggeneratorisamoreenvironmentallyfriendlyandsimulatethenaturaltemperaturedifferencepowersystem.Basedonthiswecanbuildasmalltemperaturedifferencepowergenerationanalogsystems,theStirlingengineasaprimemoverdrivenbyenginepower,testitsperformanceandefficiencyofpowergenerationsystems.Ifconditionsallow,thehightemperaturepartoftheStirlingengineisfocusedbythesolarlightandheatgenerated.Inordertoillustratethefeasibilityofthermalenergy
Keywords:
EnergySolarGeneratorStirling
纲要
................................................................................................................................................
II
Abstract..........................................................................................................................................
II
绪论..................................................................................................................................................
1
现代能源使用现状................................................................................................................
能源的分类..........................................................................................................................
可重生能源的分类.............................................................................................................
太阳能在斯特林发电机上的应用.................................................................................
2
斯特林太阳能热发电系统..................................................................................................
斯特林发电机原理及历史...............................................................................................
斯特林发电机的原理.....................................................................................................
斯特林发电机的历史.....................................................................................................
斯特林发电机的发展.....................................................................................................
斯特林太阳能热发电系统...............................................................................................
系统整体框图..................................................................................................................
发电机部分.......................................................................................................................
2.2.3发动机部分.........................................................................................................................
2.2.4太阳能聚热部分................................................................................................................
其余部分...............................................................................................................................
3
系统软件程序的设计............................................................................................................
太阳能追踪系统软件程序...............................................................................................
系统流程图..........................................................................................................................
4
外文文件翻译.......................................................................................................................
结论..................................................................................................................................................
道谢..................................................................................................................................................
参照文件.........................................................................................................................................
绪论
跟着石油资源的日趋欠缺,石油价钱渐渐上升,传统的内燃机使用石油资源
而惹起的环境污染、能源使用极不均衡等社会问题日见突出。
研究能以太阳能、
天然气、沼气、生物质等作为燃料的发动机相关技术,对于促使能源的综合利用、
改良目前使用单调的石油资源的情况并减少环境污染,创建节俭型社会,进而促
进经济的可连续发展和社会进步,拥有重要的意义。
斯特林太阳能热发电是一种利用热能发电的技术。
这类技术经过热电资料,
将热能直接转变为动能,与主流发电方式不一样,无荒弃物的排放,无噪声,工作
安全靠谱稳固,是对热能的回收再利用。
所以,它是环境友善性发电方式。
我国从七十年月末即开始斯特林发动机的研究开发工作,已设计出功率
150-10kw发动机11种,多半己在实验室正常运行。
现从事此项工作的约300人,
并正筹建中国热气机研究会。
北京农业工程大学凌泽芝同志在能源政策研究通信
1991年第一期“发展热气机、促使乡村电气化”一文中介绍国内外斯特林发动机的发展概略及其特色后建议:
“充足利用我国乡村丰富的生物质能源和部分地域丰富的太阳能资源以解决农业用电问题”。
并希望归入国家“八五”科技规划和组织相关单位结合攻关。
上海711研究所研制出热气机,是一种拥有国际水平的科研成就,而排放的污染气体比目前市道上的其余发动机都要小,达到欧洲排
放标准。
在实质应用方面,李洪峻等提出了利用暖风机排烟余热进行温差发电,以供给暖风机送风电灵活力的构思,设计了一种半导体热电发电机并对性能进行了简要剖析,经过对进一步适用化所面对的技术难题的商讨,指出了未来研究的方向。
孙炜等提出了温差发电器与动力装置结合回收系统对液化天然气冷量进行
回收利用。
郑艺华等对温差发电技术及其在节能领域的应用进行了议论。
刘红武等商讨了新式发动机排气温差发电器的构造,依据汽车发动机排气可利用能量的形式,提出了一种新式的置于排气通道内的热电变换系统。
外国的方面最主要的是在美国,美国喷气推动实验室(JPL)的科学家在高效率、高质量比功率空间同位素温差发电器研究方面连续当先于世界各国。
他们继
续展开方钻矿类((Skuterudites)温差电资料和分段温差电单偶的研究工作。
目前,在热面温度975K,冷面温度300K的条件下,SkuteruditesBiTe单偶演示
效率己经达到t4%,并进行了大批循环寿命试验、靠谱性研究,希望不久的未来在空间同位素温差发电器普鲁米修斯计划(MMRTG)上获取应用。
美国能源部的J.B.Fairbanks、美国通用汽车企业(GM)的杨继辉博士和日本湘南理工大学的T.Kajikawa}继作了特邀报告,分别叙述了美国能源部、通用汽车企业和日本在温差电废热回收系统家产化方面的雄伟计划。
LB.Fairbanrcs的报告题为《美国能源部对于开发高效温差电技术用于运输系统的动向》,论述了美国能源部在这方面的政策和应用远景。
杨继辉报告的题目是《温差电废热回收技术在汽车工业中的潜伏应用》oT.K3J1}C2.W3报告的题目是《日本先进温差电能量变换系统开发计划的进展》。
美国能源部和日本通产省在先进温差电能量变换系统用于工业废热回收的研究方面已经投入了大批资本.他们一致以为,在近期内温差电能量变换系统的效率将有望达到巧%,并且温差电技术在经济上也是可行的。
在温差电技术领域的研究人员对计算机仿真的应用愈来愈重视,在此次会议上也有所表现。
美国ANSYS企业的E.Antonova发布了一篇论文,题为《利
用ANSYS对温差电器件进行有限元剖析》。
ANSYS企业开发了新的软件包,加强了办理二维和三维祸合场问题的能力,特别对于温差电学,该软件包既能够办理热和电祸合时的稳态问题,也能办理瞬态问题。
论文举例说明该软件包办理温差电致冷组件和温差发电单体获取的理论结果,并与实验结果进行了比较。
4外文文件翻译
结论
现代社会的能源问题愈来愈遇到大家的关注,太阳能作为最广泛,最简单
获取的能源,怎样利用太阳能的问题愈来愈遇到大家的关注,太阳能最直接的使用方式是产生热能,此刻的主流是利用太阳能光伏发电,可是在一些小场合里,利用太阳能产生的热能来发电是一种更简单,有效的方式。
本文所述的斯特林太阳能热发电机系统是设计一个斯特林发电装置,模拟太阳能热发电系统。
从斯特林发动机的特色出发,对斯特林发动机的原理和构成进行了详尽剖析。
从Stirling热力学循环理论下手,议论热气机的功率、效率及热损失计算,定性剖析影响热气机输出性能的各样要素,设计改良热气机性能的若干举措。
在理论剖析的基础上,进行实验研究,搭建斯特林发动机温差发电的最小实
验台,达成发动机模型的运行实验和加热运行的初步实验,测试不一样转速和温度
条件下斯特林发动机模型的做功能力,考证所设计样机热力学循环系统的合理
性,利用斯特林发动机的外燃特征和可回收余热优势,经过从热力学的角度进行剖析计算,论证太阳能热发电系统的可行性,并论述斯特林发动机经过太阳能光热发电。
最后对太阳能热发电进行有利的展望,说明热大海能温差发电技术及温差发电在太空中的应用和其余领域的推行应用
致谢
为期几个月的创新设计设计很快就过去了,此次毕业设计中在张杰老师的指导下,我们何正鹏、徐倩、李会强、肖启权达成了斯特林太阳能热发电系统,此次创新设计给我们留下的深刻的印象。
第一,我们要感谢的是创新设计的指导老师张杰老师,在此次创新设计中碰到了很多的问题,固然我们学习过对于发电机的知识,这对于我来说是不小的挑战,可是最后在获取老师的帮助后都一一解决了。
其次,在此次创新设计中帮助我们的赵威研究生学长,在此次创新设计中,我们开始对热能发电机这方面的知识完整不认识,可是在赵威研究生学长的无私帮助下,我们一点点的累积了这方面的知识,在后边的试验中在赵威学长的热切帮助下顺利的达成了试验。
在赵威学长的帮助下我们达成了从无到有的转变和经历。
最后,此次创新设计一组的同学,在我们的创新设计时期碰到过好多我没有学过的知识,如太阳能的聚热,热动力机等等,我们碰到了亘古未有的困难,可是我们最后一同努力都战胜了这些困难。
这些是我们一同获取的难能难得的难得财产。
它会伴着我们一同成长。
还有,我们要感谢在此次创新设计中帮助过我们的其余同学,感谢帮我们打下专业知识的老师,专业知识的累积,是我们达成创新设计最重要的部分。
感谢那些给于过我们帮助、支持、相信的老师等。
创新设计固然结束了,可是我们知道此后还会碰到好多这样的挑战,还会碰到好多其余的挑战,战胜,与别人合作,团结,等等这都是此次毕业设计带给我们的收获,拥有它们相信我会走的更远。
参照文件
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