第五章太阳能利用技术.ppt

第五章 太阳能利用技术 第五章 太阳能利用技术 太阳能利用涉及的技术问题很多，但根据太阳能的特点，具有共性的技术主要有四项，即太阳能采集、太阳能转换、太阳能贮存和太阳能传输，将这些技术与其它相关技术结合在一起，便能进行太阳能的实际利用---光热利用、光电利用和光化学利用。 太阳能热利用 太阳能低温热利用 (Solar low-temperature heat utilization, T≤200℃) 太阳能中温热利用(solar mid-temperature heat utilization, 200 ℃ ＜T＜800℃) 太阳能高温热利用(solar high-temperature heat utilization, T≥800℃) 太阳能低温热利用 太阳能沼气系统solar firedamp system 太阳能空气集热器solar air collector 太阳能热泵 hybrid heat pump 太阳能低温热利用 太阳能低温热利用 太阳能中温热利用 CPC太阳能蒸饭系统CPC solar heat supply system 碟式/斯特林太阳能热发电系统Dish/Stirling solar thermal power system 槽式聚光器　Parabolic trough concentrator 太阳能高温热利用 塔式太阳能电站　Solar tower power 高温太阳炉 High temperature solar stove 太阳能热水器 太阳热水器主要由集热器、储热水箱、循环水泵、管道、支架、控制系统组成 集热器类型 平板集热器 平板型集热器是吸热体表面上基本为平板状的集热器 真空管集热器 真空管集热器是采用透明管并在管壁和吸热体之间有真空空间的太阳集热器 平板集热器 平板集热器主要由吸热板、透明盖板、隔热层和外壳组成 吸热板是平板集热器内吸收太阳辐射能并向传热介质传递热量的部件。其结构有管板式、翼管式、扁盒式、蛇管式等。吸热板材料有铜、铝合金、不锈钢、镀锌钢、塑料、橡胶等。 平板集热器 平板集热器 透明盖板是平板集热器中覆盖吸热板、并由透明(或半透明)材料组成的板状部件。其作用有：透过太阳辐射，使其投射到吸热板上；保护吸热板；形成温室效应。用于透明盖板的材料主要有平板玻璃和玻璃钢板。 隔热层是集热器中抑制吸热板通过传导向周围环境散热的部件，用于隔热层材料有岩棉、矿棉、聚氨酯、聚苯乙烯等 平板集热器 外壳是集热器中保护及固定吸热板、透明盖板和隔热层的部件。要求外壳有一定的强度和刚度，有较好的密封性及耐腐蚀性，外形美观。用于外壳的材料有铝合金板、不锈钢板、碳钢板、塑料、玻璃钢等。 真空管集热器 真空管集热器是将吸热体与透明盖板之间的空间抽成真空的太阳集热器。一台真空集热器通常由若干只真空集热管组成，真空集热管的外壳是玻璃圆管，吸热体放置在玻璃圆管内，吸热体与玻璃圆管之间抽成真空 真空管集热器 全玻璃真空管集热器 吸热体由内玻璃管组成的真空管集热器 热管式真空管集热器 吸热体由金属材料组成的真空管集热器 全玻璃真空管集热器 全玻璃真空集热器所用玻璃材料应具有太阳透射比高、热稳定性好、热膨胀系数低、耐热冲击性能好、机械强度高、适合加工特点 全玻璃真空集热器选择性吸收涂层要有高的太阳吸收比、低的发射率，可最大限度地吸收太阳辐射，同时又尽量抑制吸热体的辐射热损失 热管式真空管集热器 热管式真空管集热器由真空集热器、导热块、连集管、隔热材料、保温盒、支架、套管等部分组成。 热管工作原理 在密闭的管内先抽成真空，在此状态下充入适量工质，在热管的下端加热，工质吸收热量汽化为蒸汽，在微小的压差下,上升到热管上端，并向外界放出热量，凝结为液体。冷凝液在重力的作用下，沿热管内壁返回到受热段，并再次受热汽化，如此循环往复，连续不断的将热量由一端传向另一端。 热管工作原理 优点： 热管工质热容量小，启动快 真空集热管内没有水，耐冰冻，耐热冲击 热管和金属管是金属，承压能力强 热管保温性能好 干性连接不漏水，运行安全可靠 太阳热水系统 自然循环式太阳热水系统 强制循环太阳热水系统 直流式太阳热水系统 太阳热水系统 自然循环式太阳能热水系统 集热器内工作流体，吸收太阳辐射热，温度升高而密度变小往上流到储热水桶，储水桶内较低的水往下流至集热器，产生自然对流循环将水加热。自然循环式热水器大多用在家用热水系统，如果储水桶和集热器内的工作流体即为卫生热水则为直接加热型(单循环)，如果工作流体本身负责吸收太阳能，再间接加热储水桶内的用水，则属于间接加热型(双循环)，热管集热器即属此种 强制循环太阳热水系统 利用集热器回路上循环水泵，凭温差控制器使储水桶内的水强