一种新型太阳能热机的设计与实验研究

本文设计并制造了一种结构紧凑、安装成本低的新型太阳能热机,可吸收太阳辐射能进而间歇性的向外界做功,该热机主要包括点聚焦菲涅尔透镜、石英玻璃窗、吸热管、冷却盘管、空气罐、冷却水箱.通过实验研究了该热机工作时各部件温度动态变化特性,结果表明,当环境温度为28℃,太阳辐射强度的平均值为788 W/m2时,加热100 min后,罐内空气压力可从0.100 MPa升至为0.121 MPa,吸热管温度最高可达到310℃;热机排气后进行冷却时,在100 min后罐内空气压力可从0.100 MPa降为0.089 MPa.在加热过程中法兰太厚造成了巨大的热容损失,导致罐内空气的有效吸热量较低,因此热机需要在结构上做进一步的改进.此外,通过实验研究还发现环境温度对系统工作性能影响较小,实验中热机效率最高可达到22.01％.