2006ROCK全文格式说明 - 机械与自动化工程 - 义守大学.DOC

有機朗肯循環之槽線型集熱器最佳化應用研究 詹淵琮 陳慶偉 洪祖全 義守大學 機械與自動化工程學系 摘要 太陽熱能發電是利用太陽能來加熱工作流體，再利用工作流體推動熱機來發電。由熱力學第二定律可以知道，熱機的發電效率與工作流體溫度有關，簡言之，溫度差愈高，熱機的發電效率越好。因此要達到 高效率發電，必須將工作流體加熱到高溫，此時就需要集光(聚光)裝置。集光裝置是利用透鏡或反射鏡等光學元件，將大面積的太陽能聚集到一個小面積上，太陽能為一種低密度的能量，即使在中午最強的日照條件下，地表附近的太陽輻射能量也大約只有1000瓦/平方公尺，利用集光裝置可以將能量集中，有效地提高溫度。 關鍵詞：太陽能槽線型集熱器，太陽能源，能源危機 槽線型集熱器 槽線型集熱器之架構簡圖如圖一、二，其中具有四個主要元件: 1.聚焦面板 2.太陽能追蹤系統 3.集熱管 4.支架 圖一、槽線型集熱器全圖 圖二、槽線型集熱器側視圖 排除陰影最佳設計 可以從圖三看出東置太陽西下之陰影最大角度為55度，所以如果要避免有陰影的產生，我們要從最高距離(h)*tan55=最佳間隔距離。 圖三、排除陰影設計圖 最佳仰角設定 現階段來說，大部分都認為緯度與仰角有一定的關係，但去探討之後，會發現其實在於台灣緯度25度的時候，仰角22度卻比25度吸取的太陽照射還要多，所以去探討之後，如圖四、五會發現緯度*0.8就會產生最佳仰角。 (文獻探討於台大論文) 圖四、三緯度之最佳仰角 圖五、不同緯度之最佳仰角 集熱管設計原理 集熱管設計原理簡圖，如圖六所示。 圖六、集熱管設計圖 理論分析 理想狀況下的計算，假設不計熱對流及熱傳導損失， 吸收器的溫度( )，吸收器表面積( ) 集中器開口面積( )，吸收器本體溫度的放射率( ) 太陽輻射波長的吸收器表面吸收率( )，入射的太陽輻射能量( ) 反射集中器的表面總反射率( )，Stefan-Boltzmann constant( ) 吸收器的選擇因數[ ]，對太陽的短波輻射具良好吸收性[ ] 環路設計 此環路設計是以槽線型集熱器結合有機朗肯循環為設計主軸，整體設計圖由圖七所示。 圖七、槽線型集熱器與有機朗肯循環之結合 未來規畫 1.聚焦面材料與弧面曲度選擇。 2.集熱管管徑與材料之選擇。 3.漆黑銅管的集熱效果之探測與分析。 4.追蹤系統之詳細規劃與量測。 2008 義守大學校友回娘家—能源與科技論壇暨研討會，高雄 Renewable Energy Technology Education of I-Shou University May 24 (頁碼統一由籌備處編訂 - 2 - (頁碼統一由籌備處編訂 - 1 -