8 太阳能应用 - 成大航太系 - 成功大学.ppt

太陽輻射能量計算例 問：由氣象資料得知台南地區年均每日全天日射量為420ly/day(朗勒/天)，試問傾角0度，面東之2m2集熱器表面平均一天之日照輻射能量為多少kWh?多少kcal?（註：ly: Langley=cal/cm2）。 答： 420ly/day x 2m2 = 420 cal/cm2/day x 2m2 = 4200 kcal/m2/day x 2m2 = 8400 kcal/day = 420 cal/cm2/day x 2m2 x 11.6 (Wh/m2 /cal/cm2) = 9744 Wh/day = 9.744 kWh/day * 第二階段補助作業之立法依據 (一) 2009年6月12日通過「再生能源發展條例」。 第十三條 　　 中央主管機關得考量下列再生能源熱利用之合理成本 及利潤，依其能源貢獻度效益，訂定熱利用獎勵補助辦法：　　 一、太陽能熱能利用。　　 二、生質能燃料。　　 三、其他具發展潛力之再生能源熱利用技術。　 　前項熱利用，其替代石油能源部分所需補助經費，得 由石油管理法中所定石油基金支應。 (二)經濟部依據上述條文，於2010年4月12日公 告實施「再生能源熱利用獎勵補助辦法」。 * 成大研究發展基金會 * 補　助　基　準 每平方公尺集熱面積補助金額分述如下： 本　島 離　島 面蓋式平板集熱器 2,250元／1500元 4,500元／3000元 真空管式集熱器 2,250元／1500元 4,500元／3000元 無面蓋式集熱器 1,500元／1000元 3,750元／2500元 * 成大研究發展基金會 註：欄中數字代表期間為：2009年迄今／2000~2008年 太陽能熱水器技術 台灣地區安裝量與建照核發面積 太陽能熱水器技術 國內安裝密度 * 裝置太陽能熱水系統之種類 * 太陽能集熱技術 集熱器種類 平板式 Flat Plate Collector 真空管式 Evacuated Tubular Collector 集中式 Concentrating Collector 集熱技術應用 在台灣地區，平板及真空管集熱技術絕大部份應用在太陽能熱水器上，其方法為透過吸收膜吸收太陽能量，以加熱工作流體，並使能量不易散失。 集中式集熱器多半應用在太陽熱能發電，其方法為將太陽能量反射聚焦以加熱工作流體。 太陽能集熱技術 吸收膜研究 吸收膜製程：噴漆/烤漆、電鍍、真空濺度。 吸收膜原料主要從國外輸入或國內自製，但國內製造廠主要仍以噴漆或烤漆方式進行鍍膜，其成本較低但品質差(α/ε值太低)。 工研院正進行真空濺鍍製程提升之研究。 集熱器延壽研究(主要用於太陽能熱水器) 抗風損研究：環境風場之分析及集熱板風壓之研究，並進一步探討其結構特性與改善方法。 水質相關研究：台灣地區各地域參考指標(LSI、pH、Cl)資料庫之建立、結垢與腐蝕原因與情形之探討。 熱泵技術 熱泵原理 將室外的熱空氣，經過壓縮機加壓和收集，再以熱交換器轉換成熱水的設備。 熱泵技術 研究現況 研究單位：主要於台大新能源中心。 熱泵種類：空氣對水及水對水型式。 技術開發項目：單純式、大氣取熱式、冷熱雙功能式及大型熱泵熱水器等。 主要推動方式：依據經濟部能源局「節能績效保證專案示範推廣補助要點」透過ESCO進行推廣補助。 未來趨勢：與太陽能熱水系統之結合與運用。 太陽取熱 (向陽面) 大氣取熱 (背陽面) 台大新能源中心 e世代太陽能熱泵熱水器 太陽熱能發電技術 太陽熱能發電原理 不同於太陽能光電系統(Photovoltic)，太陽熱能發電主要為收集熱能加熱工作流體，再利用高潛能的流體驅動發電機。 太陽熱能發電系統通常由集熱器以及發電機組成。 集熱器 發電用集熱器通常為集中式的集熱板，並搭配追日系統，其角度會隨著太陽移動而跟著改變。 發電機 熱能發電通常使用工作流體帶動的發電機，如利用蒸氣驅動渦輪發電機，或用史特零引擎帶動馬達發電。 太陽熱能發電技術 Parabolic Trough Parabolic Dish 大面積單槽式太陽能追蹤集光板發電系統，使熱傳導液受熱汽化，通常搭配蒸汽渦輪發電機。 碟型太陽能追蹤集光板發電系統，為目前發電效率最高的太陽能發電系統，可搭配史特靈引擎。 太陽熱能發電技術 Solar Tower Solar Chimney 塔式太陽熱能發電系統，利用獨立追日定鏡群，將陽光聚集於塔頂接收器，產生高溫氣體驅動發電機。 煙囪式太陽熱能發電系統，利用大面積的玻璃製造類似溫室效應產生高熱氣體，進入煙囪成為一股上升氣流，推動渦爐發電機。 太陽熱能發電技術 相關研究發展