新能源技术-明廷臻.pptVIP

新能源技术;现代科学技术的四大支柱;能源科学;本课程主要内容;学时安排;补充;§1.太阳能根底知识

§2.太阳能的热利用

§3.太阳能的热发电

§4.太阳能光伏发电

§5.太阳能热气流发电;§1.太阳能根底知识;太阳根本参数;太阳能;太阳构造;太阳辐射能;太阳常数;大气层外太阳辐射强度计算;大气质量;太阳高度角;太阳辐射强度;大气透明度;太阳高度角h的计算;赤纬角δ;太阳入射角;经验：为了接受更多的太阳能，在北半球实际太阳能集热面都是朝南倾斜的，在春天和秋天，如果集热面倾角等于地球纬度角，那么太阳辐射正好与集热面垂直。

一般来说，在夏天集热面要更水平一些，在冬季要更垂直一些，这样可接受更多的太阳辐射。

假设集热面朝向正南，与水平面的倾角为?，那么该斜面上太阳辐射的入射角计算：;我国太阳能资源分布;太阳能的利用历史;国外认为阿基米德是利用太阳能最早的人之一。公元前215～210年，古罗马帝国的舰队侵占了西西里岛，派了一支舰队攻打希库扎港，著名学者阿基米德为了保卫家乡，他让每个士兵用擦亮的铜盾，排列在城堡上，把太阳光聚集反射到入侵的罗马舰船上，结果使舰船起火，敌人仓惶逃跑。

1973年希腊科学家萨克斯博士，雇了50多名水手，各持一块长方形铜镜，聚焦一只木船，结果木船起火。此可证明阿基米德用铜盾烧敌舰是可能的。

以上说明太阳能利用技术古已存在。但人类自觉地把太阳能作为一种能源利用，还是起于1615年。法国考克斯是世界上第一个把太阳能转化为机械能的人。从此，太阳能利用进入了一个新的历史时期。;太阳能利用的主要形式;§2.太阳能的热利用;§2-1.平板型集热器;聚光集热器(小补充)

提高入射阳光的能量密度，使之聚焦在较小的集热面上，以获得较高的集热温度，并减少散热损失。

聚光集热器通常由三局部组成：聚光器、吸收器和跟踪系统。

工作原理：自然阳光经聚光器聚焦到吸收器上，并加热吸收器内流动的集热介质；跟踪系统那么根据太阳的方位随时调节聚光器的位置，以保证聚光器的开口面与入射太阳辐射总是互相垂直的。;Date;平板型集热器的根本结构;隔热层;集热器内吸收太阳辐射能并??传热工质传递热量的器件。它包括吸热面板和与吸热面板有良好结合的液体管道或通道。

集热板的技术要求：

可以最大限度地吸收太阳辐射；

传热性能好，高效传递太阳能给工作介质；

好的力学和耐腐蚀性能；

加工简单，造价低廉。

集热板的材料：铜、铝合金、镀锌铜、铜铝复合板、不锈钢和塑料。其外表涂有选择性或非选择性涂层。;集热板结构形式;为提高集热板吸收太阳辐射的能力，在集热板上都覆盖一层黑色涂层，成为太阳能吸收涂层。

太阳能吸收涂层分类：选择性；非选择性。

选择性涂层的吸收特性随辐射波长而改变。对太阳短波辐射具有高的吸收比，而本身所在温度的长波发射比却很低的一种涂层。这种涂层既可使吸热面板吸收更多的太阳辐射能，又可减少吸热面板向环境的辐射损失。

非选择性涂层对太阳辐射的吸收特性和辐射波长无关。在一定温度下，物体的吸收比等于其发射比。

一般平板型集热采用非选择性涂层。

只有当工质需要较高的温度或环境温度较低时，才采用选择性涂层。;平板集热器的重要部件。

主要功能：(1)透过太阳辐射；(2)保护集热板不受外界灰尘和雨雪侵蚀；(3)形成温室效应。

技术要求：(1)太阳辐射的透射率较高；(2)红外辐射的透射率低；(3)导热性能差；(4)耐腐蚀耐冲击性能好。

常用材料：

平板玻璃：红外辐射透射率低，导热性能差和耐腐蚀性能好，太阳透射率已达0.9~0.91，但耐冲击性能较差。

玻璃钢板：一种玻璃纤维增强型塑料板，太阳透射率高，导热性能差，耐冲击易加工，但耐蚀性能较差。

透明蜂窝：一种新型透明隔热材料，太阳透射率高，隔热性能最好。一般用聚碳酸酯薄膜(PC)，氟化乙丙烯薄膜(FEP)，聚氯乙烯和薄壁玻璃管制成。;隔热层：在集热板的底面和侧面充填有保温材料以减少集热板对周围环境的散热损失。

技术要求：保温性能好；性能稳定；不易老化和挥发；不产生有害气体，价格低廉。

从传热学角度考虑，设计时一般要求底面的散热是上盖板散热的1／10。

常用材料：岩棉、矿棉、聚氨酯泡沫、聚苯乙烯

壳体：固定集热器、透明盖板和隔热层，对集热器起保护作用。

常用材料：铝合金、不锈钢和玻璃钢等。;平板型集热器的数学模型;问题描述;平板集热器的效率;§2.太阳能的热利用;§2-2.真空管集热器;全玻璃真空管集热器的结构;热损失计算;散热损失过程的三个热阻环节;真空集热管实际得到的热流密度：;热管式真空集热管;热管式真空集热管工作原理;热管;热管式真空集热管的优点;玻璃-金属封接;目前国内玻璃-金属封接大都采用热压封技术，热压封使用的焊料有铅、铝等。与传