Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu, tính toán và đánh giá ảnh hưởng của một số yếu tố về kết cấu và thời tiết đến hiệu suất của bộ thu nhiệt mặt trời kiểu hội tụ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br /> TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI<br /> --------------------------------------NGUYỄN MINH KHANG<br /> <br /> ĐỀ TÀI LUẬN VĂN<br /> <br /> NGHIÊN CỨU, TÍNH TOÁN VÀ ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG<br /> CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ VỀ KẾT CẤU VÀ THỜI TIẾT ĐẾN<br /> HIỆU SUẤT CỦA BỘ THU NHIỆT MẶT TRỜI KIỂU HỘI TỤ<br /> <br /> Chuyên ngành :<br /> <br /> VẬT LÝ KỸ THUÂT<br /> <br /> LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC<br /> Vật lý kỹ thuật<br /> <br /> NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :<br /> PGS.TS ĐẶNG ĐÌNH THỐNG<br /> <br /> Hà Nội – Năm2012<br /> <br /> 1<br /> <br /> Mục lục<br /> <br /> Trang<br /> <br /> Trang phụ bìa<br /> <br /> 1<br /> <br /> Lời cam đoan<br /> <br /> 5<br /> <br /> Danh mục các ký hiệu và các chữ viết tắt<br /> <br /> 6<br /> <br /> Danh mụ các bảng<br /> <br /> 9<br /> <br /> Danh mục các hình vẽ đồ thị<br /> <br /> 10<br /> <br /> MỞ ĐẦU<br /> <br /> 13<br /> <br /> Chương 1. TỔNG QUAN VỀ NGUỒN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI<br /> 1.1. Nguồn năng lượng mặt trời<br /> <br /> 15<br /> <br /> 1.1.1. Mặt trời<br /> <br /> 15<br /> <br /> 1.1.2. Bản chất nguồn NLMT<br /> <br /> 16<br /> <br /> 1.1.3. NLMT ngoài vũ trụ- Hằng số mặt trời<br /> <br /> 16<br /> <br /> 1.2. Đặc điểm nguồn NLMT<br /> <br /> 17<br /> <br /> 1.2.1. Sự chuyển động của hệ Mặt Trời- trái đất<br /> <br /> 17<br /> <br /> 1.2.2. Tính không ổn định của nguồn NLMT<br /> <br /> 18<br /> <br /> 1.2.3. Ảnh hưởng của lớp khí quyển<br /> <br /> 22<br /> <br /> 1.2.4. Các thành phần BXMT trên mặt đất<br /> <br /> 23<br /> <br /> 1.3. Ước tính cường độ bức xạ<br /> <br /> 24<br /> <br /> 1.4. Ưu nhược điểm của nguồn NLMT<br /> <br /> 24<br /> <br /> 1.4.1. Các ưu việt của nguồn NLMT<br /> <br /> 25<br /> <br /> 1.4.2. Các khó khăn trong khai thác, ứng dụng NLMT<br /> <br /> 26<br /> <br /> CHƯƠNG 2. CÔNG NGHỆ NHIỆT MẶT TRỜI<br /> 2.1. Tổng quan về công nghệ năng lượng mặt trời<br /> <br /> 27<br /> <br /> 2.2. Công nghệ nhiệt mặt trời áp dụng hiệu ứng nhà kính<br /> <br /> 27<br /> <br /> 2.2.1. Hiệu ứng nhà kính<br /> <br /> 27<br /> <br /> 2.2.2. Công nghệ nhiệt mặt trời áp dụng hiệu ứng nhà kính<br /> <br /> 28<br /> <br /> 2<br /> <br /> 2.2.2.1. Hệ thống sấy khô<br /> <br /> 28<br /> <br /> 2.2.2.2. Hệ thống đun nước nóng<br /> <br /> 29<br /> <br /> 2.2.2.3. Hệ thống chưng cất nước<br /> <br /> 32<br /> <br /> 2.2.2.4 . Bếp mặt trời ứng dụng hiệu ứng nhà kính<br /> <br /> 35<br /> <br /> 2.3. Công nghệ nhiệt tập trung NLMT<br /> <br /> 36<br /> <br /> 2.3.1. Hiệu ứng hội tụ<br /> <br /> 36<br /> <br /> 2.3.1.1. Hiệu ứng phản xạ và hội tụ ánh sáng<br /> <br /> 36<br /> <br /> 2.3.1.2. Gương phản xạ<br /> <br /> 37<br /> <br /> 2.3.2. Công nghệ nhiệt điện tập trung NLMT<br /> 2.3.2.1. Công nghệ nhiệt điện mặt trời tháp năng lượng<br /> <br /> 38<br /> 39<br /> <br /> 2.3.2.2. Công nghệ nhiệt điện mặt trời phản xạ Fresnell tuyến tính 41<br /> tập trung<br /> 2.3.2.3. Công nghệ nhiệt điện mặt trời máng parabôn<br /> <br /> 43<br /> <br /> 2.3.2.4. Công nghệ đĩa parabôn<br /> <br /> 46<br /> <br /> 2.3.2.5. Đánh giá tình hình phát triển của công nghệ nhiệt điện<br /> <br /> 48<br /> <br /> mặt trời tập trung<br /> 2.3.3. Giới hạn nghiên cứu<br /> <br /> 50<br /> <br /> CHƯƠNG 3. BỘ THU NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI<br /> TẬP TRUNG KIỂU MÁNG PARABÔN<br /> 3.1. Máng hội tụ parabôn : cấu tạo và hoạt động<br /> <br /> 51<br /> <br /> 3.2. Định hướng bộ thu và hiệu chỉnh góc tới<br /> <br /> 54<br /> <br /> 3.2.1. Định hướng bộ thu<br /> <br /> 54<br /> <br /> 3.2.2. Hiệu chỉnh góc tới<br /> <br /> 56<br /> <br /> 3.3. Tính hiệu suất bộ thu<br /> <br /> 57<br /> <br /> 3.3.1. Các quá trình nhiệt xảy ra tại ống hấp thụ<br /> <br /> 57<br /> <br /> 3.3.2. Hiệu suất bộ thu<br /> <br /> 58<br /> <br /> 3<br /> <br /> 3.3.2.1. Tính hiệu suất quang<br /> <br /> 59<br /> <br /> 3.3.2.2. Tính hiêụ suất nhiệt<br /> <br /> 60<br /> <br /> 3.3.3. Đánh giá hiệu suât<br /> <br /> 66<br /> <br /> CHƯƠNG 4. LẬP TRÌNH TÍNH TOÁN HIỆU SUẤT VÀ CÁC<br /> THÔNG SỐ BỘ THU NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI KIỂU HỘI TỤ<br /> MÁNG PARABÔN<br /> 4.1. Các giới hạn<br /> <br /> 67<br /> <br /> 4.2. Lập chương trình tính toán<br /> <br /> 67<br /> <br /> 4.2.1. Thuật toán<br /> <br /> 67<br /> <br /> 4.2.2. Lưu đồ thuật toán<br /> <br /> 69<br /> <br /> 4.2.3. Chương trình lập trình<br /> <br /> 78<br /> <br /> 4.3. Kết quả chạy thử<br /> <br /> 81<br /> <br /> 4.3.1. Khảo sát theo cường độ bức xạ mặt trời<br /> <br /> 82<br /> <br /> 4.3.2. Khảo sát theo sự thay đổi của độ mở<br /> <br /> 85<br /> <br /> 4.3.3. Khảo sát theo sự thay đổi của chiều dài<br /> <br /> 88<br /> <br /> 4.3.4. Khảo sát theo sự thay đổi của tiêu cự<br /> <br /> 89<br /> <br /> 4.3.5. Khảo sát theo sự thay đổi của đồng thời của độ dài và độ mở<br /> <br /> 91<br /> <br /> 4.3.6. Khảo sát trong khoảng thời gian quá độ<br /> <br /> 94<br /> <br /> 4.4. Nhận xét<br /> <br /> 96<br /> <br /> KẾT LUẬN<br /> <br /> 98<br /> <br /> Tài liệu tham khảo<br /> <br /> 99<br /> <br /> Phụ lục<br /> <br /> 102<br /> <br /> 4<br /> <br /> LỜI CAM ĐOAN<br /> Tôi xin cam đoan, đề tài luận văn cao học : ‘Nghiên cứu, tính toán và<br /> đánh giá ảnh hưởng của một số yếu tố về kết cấu và thời tiết đến hiệu suất bộ<br /> thu nhiệt mặt trời kiểu hội tụ’ là công trình nghiên cứu của tôi, có sự hướng<br /> dẫn của PGS.TS Đặng Đình Thống.<br /> Các số liệu trong luận văn được sử dụng trung thực, có nguồn trích dẫn<br /> được ghi trong phần tài liệu tham khảo. Kết quả luận văn là trung thực, và<br /> chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào trước đây.<br /> Hà Nội, ngày 15 tháng 3 năm 2012<br /> Tác giả<br /> <br /> Nguyễn Minh Khang<br /> <br /> 5<br /> <br />