太阳能中高温集热器及应用课件.ppt

三、中温太阳能集热器—小型槽型抛物面中温太阳能集热器 槽型抛物面中温太阳能集热器结构 由槽式抛物面反射镜、真空集热管、跟踪装置等几部分组成。这种集热器可以将运行温度提高到250℃左右，是最具有发展前景的中温太阳能集热器之一。 槽型抛物面中温太阳能集热器效率方程 提高集热器效率的途径 提高集热器效率的途径主要有： ①提高玻璃管透光率，提高吸热体吸收率、降低吸热体发射比。 ②提高反射镜反光率，提高集热热效率。 ③保持真空管的真空度将吸收热体的对流换热损失降到最低程度。 ④提高集热器的聚焦比，以提高集热器的热性能。 四、槽型抛物面高温太阳能集热器 槽型抛物面高温太阳能集热器基本结构 由槽式抛物面反射镜、高温真空集热管、跟踪装置等几部分组成。这种集热器可以将运行温度提高到400℃左右，是目前太阳能热发电最成熟的集热技术。 高温真空集热管 高温真空集热管结构如图所示，它是由太阳能吸收管、玻璃罩管、金属管、环形空间、玻璃--金属过渡元件、向内指向套环、向外指向套环、伸缩平衡装置、可折叠法兰、联接装置等构成。其关键技术有下列几个方面： ①罩玻璃管的减反射涂层 大部分的涂层有一个这样的缺点，即时间久了膜层容易从高硼硅玻璃上脱落。因此，高温发电管集热器要具有独有的减反射涂层，膜层能够不受侵蚀而可以保持一个相当长的时间。 与此同时该减反射涂层使得超过96%的太阳光能够透过罩玻璃管。高质量的玻璃管与高透射率的减反射涂层，透射率大于96%，抗腐蚀能力强。 ②钢管的太阳选择性吸收涂层 该吸收器中心的镀膜管是由钢制成的，镀膜管必须要有高吸收率和低发射率，吸收率应达到95%左右，在温度400摄氏度时，其发射率不大于14%。 ③罩玻璃管与钢管的熔封 玻璃与钢管之间的封接一直是一个很难解决的问题。钢管与玻璃光学膨胀系数的差异，是由金属与玻璃之间一个连接法兰来抵消的，该连接是由金属制成的。坚固的玻璃金属封接，是采用金属材料和相匹配的膨胀系数玻璃的全新结合，钢管与玻璃之间的封接能够经受住强烈的天气变化。 ④简捷的法兰连接: 因为其连接法兰特别短，使得整个集热器管的采光面积达到整个管长度的96%以上。 ⑤优秀的真空品质 先进的元件去气工艺和优良的排气工艺保证高温管的真空维持。 抛物面反光镜 抛物面反射镜是槽式中高温集热系统的核心部件之一，形状是抛物线式的。可根据不同的用热需要设计不同的开口大小。 抛物面反射镜分玻璃镜面，陶瓷镜面，金属镜面等。根据所需要的温度不同可采用不同材质的反射镜面。金属镜面可采用进口材料，具有极高的反射率，反射率可达95%以上，可以收集太阳能漫反射光线，并将光线进行整理聚焦，可以有效提高集热器工作温度。 太阳能跟踪系统 抛物柱面槽式聚焦集热器只能收集太阳的直射光线，而对散射部分无能为力，因此集热器的聚光系统必须使光轴指向太阳，即跟踪太阳。由于太阳时刻处于运动状态，再加上自然天气随时变化，因此全天候全自动太阳跟踪装置的设计就成了一个难点。 太阳能热发电跟踪系统按照入射光线和主光轴位置关系可以划分为两轴跟踪系统和单轴跟踪系统。两轴跟踪要求入射光和主光轴方向一致；单轴跟踪只要求入射光线位于含有主光轴和焦线的平面内。两轴跟踪根据太阳高度角和赤纬角的变化情况而设计，它具有最理想的光学性能，是最好的跟踪方式，能够使入射光与主光轴方向一致，获得最多的太阳能。但设备结构复杂，制造和维修成本高。单轴跟踪型只要求入射光线位于含有主光轴和焦线的平面就行，且结构简单，跟踪精度要求不高或阳光充裕的地方一般优先考虑单轴跟踪。 太阳能热发电系统 太阳能热发电系统，是利用聚光太阳能集热器将太阳辐射能收集起来，加热水或通过其他传热介质加热水，使之产生蒸汽，驱动热力发动机，再带动发电机进行发电。也就是说，太阳能热发电系统是先把太阳辐射能转换为热能，然后把热能转换成机械能，最后再把机械能转换为电能。 五、中高温太阳能集热器应用 太阳能工业应用—概述 中国 欧洲 热力能耗占工业能耗的53% 热力能耗占工业能耗的67% 电力能耗占工业能耗的47% 电力能耗占工业能耗的33% 工业能耗占全国能耗的70%，并且逐年递增 工业用热温度大部分在80 ℃~250 ℃ 之间 主要应用领域： 造纸，食品，烟草，木材，化工，医药，纺织，塑料等 上述行业的能耗占工业总能耗大于22.7% 根据2007年年鉴，八个行业热能总消耗为2.26亿吨标煤，表中为太阳能替代热能消耗 10％ 折算成集热器面积计算结果； 潜力：若整个工业用热能10％被太阳能替代，则CO2减排量可达3.4亿吨，以我国最新 61 亿吨CO2排放总量为基础，减排量可达5％。 太阳能工业应用—案例 CPC中温太阳能工业热力系统 项目简况 力诺瑞特设计制