CPC超导热管集热器及海水淡化技术研究

本文分别对CPC真空超导热管太阳能集热器和横管降膜蒸发海水淡化装置进行了设计和性能研究。首先本文对CPC真空超导热管太阳能集热器进行了设计和性能研究,为了计算太阳能集热器的能量收益,本文建立了太阳能辐射强度的数学模型,通过实验验证,本文建立的太阳辐射强度模型是较为准确的。本文设计了一个截断后聚光比为3的CPC真空超导热管太阳能集热器,分析了影响集热器的效率的因素,给出了集热器的最佳安装倾角,建立了该集热器的能量输出模型并推导了集热器的能量损失系数,结合已测太阳辐射数据计算了集热器的能量收益,并将与普通平板集热器的性能进行比较。其次,本文就原有的竖管升膜海水淡化装置进行了重新优化设计,采用超导热管作为蒸发器和冷凝器的管束,采用横管降膜蒸发和横管降膜冷凝的方式设计蒸发器和冷凝器,为了计算冷凝器和蒸发器的尺寸,本文对横管降膜蒸发和横管降膜冷凝的传热传质进行了理论分析,给出了横管降膜蒸发和冷凝的传热公式,为以后的试验装置的建立和实验操作提供了必要的理论基础和海水淡化装置中主要部件以及总体尺寸。