太陽能光熱應(yīng)用技術(shù)-第八章

太陽能光熱應(yīng)用技術(shù)-第八章引言太陽能集熱器太陽能熱水系統(tǒng)太陽能熱發(fā)電技術(shù)太陽能制冷與空調(diào)技術(shù)太陽能光熱應(yīng)用新技術(shù)與新趨勢引言01

太陽能光熱應(yīng)用技術(shù)的意義可再生能源利用太陽能光熱應(yīng)用技術(shù)是可再生能源利用的重要手段，能夠減少對化石燃料的依賴，降低溫室氣體排放，促進可持續(xù)發(fā)展。節(jié)能環(huán)保太陽能光熱應(yīng)用技術(shù)利用太陽能進行加熱和發(fā)電，具有高效、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點，符合當前全球能源轉(zhuǎn)型和綠色發(fā)展的趨勢。廣泛應(yīng)用太陽能光熱應(yīng)用技術(shù)可應(yīng)用于供暖、制冷、發(fā)電、海水淡化等領(lǐng)域，為各個領(lǐng)域提供可持續(xù)、清潔的能源解決方案。介紹太陽能光熱轉(zhuǎn)換的基本原理，包括光的吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換過程，以及影響光熱轉(zhuǎn)換效率的因素。太陽能光熱轉(zhuǎn)換原理詳細介紹不同類型的太陽能集熱器，如平板集熱器、真空管集熱器等，并分析其性能特點、適用場合及優(yōu)缺點。太陽能集熱器類型與性能闡述太陽能光熱系統(tǒng)的基本構(gòu)成和設(shè)計原則，探討其在供暖、制冷、發(fā)電等領(lǐng)域的應(yīng)用實例和技術(shù)進展。太陽能光熱系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用分析太陽能光熱技術(shù)的發(fā)展趨勢和面臨的挑戰(zhàn)，如提高轉(zhuǎn)換效率、降低成本、拓展應(yīng)用領(lǐng)域等，并展望未來的發(fā)展前景。太陽能光熱技術(shù)發(fā)展趨勢與挑戰(zhàn)第八章內(nèi)容概述太陽能集熱器02平板型集熱器由吸熱板、透明蓋板、保溫層和外殼等部分組成，結(jié)構(gòu)相對簡單。結(jié)構(gòu)簡單由于結(jié)構(gòu)簡單，平板型集熱器的制造成本相對較低，適合大規(guī)模應(yīng)用。成本低廉在太陽輻射強度較高的情況下，平板型集熱器的集熱效率較高；但在低溫或陰雨天氣下，其性能會受到一定影響。效率適中平板型集熱器真空管集熱器采用真空隔熱技術(shù)，有效降低了熱損失，提高了集熱效率。高效率耐候性強成本高真空管集熱器能在較寬的溫度范圍內(nèi)正常工作，且抗凍、抗高溫性能優(yōu)越。相比平板型集熱器，真空管集熱器的制造成本較高。030201真空管集熱器熱管式真空管集熱器采用熱管技術(shù)，實現(xiàn)熱量在真空管內(nèi)的快速傳遞，提高了集熱效率。熱管技術(shù)熱管式真空管集熱器具有優(yōu)異的耐熱性、抗凍性和耐候性，可長期穩(wěn)定工作?？煽啃愿哂捎诓捎昧讼冗M的熱管技術(shù)和高質(zhì)量的真空管，熱管式真空管集熱器的成本相對較高。成本高熱管式真空管集熱器碟式集熱器采用碟形反射鏡將太陽光聚焦到一點，實現(xiàn)高倍聚光，適用于高溫太陽能利用領(lǐng)域。槽式集熱器利用槽形反射鏡將太陽光聚焦到集熱管上，適用于中高溫太陽能利用領(lǐng)域。線性菲涅爾集熱器利用條形反射鏡將太陽光聚焦到線性吸熱器上，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉等優(yōu)點。其他類型集熱器太陽能熱水系統(tǒng)03ABCD工作原理利用太陽能集熱器吸收太陽能，加熱系統(tǒng)內(nèi)的水，熱水在重力的作用下自然上升，冷水下降，形成自然循環(huán)。優(yōu)點結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠，維護方便，成本低。缺點熱效率相對較低，受氣候條件影響較大。系統(tǒng)組成主要包括太陽能集熱器、儲熱水箱、連接管道等。自然循環(huán)熱水系統(tǒng)工作原理系統(tǒng)組成優(yōu)點缺點強制循環(huán)熱水系統(tǒng)01020304通過水泵強制水在系統(tǒng)中循環(huán)流動，使水在太陽能集熱器中加熱后，進入儲熱水箱。在自然循環(huán)熱水系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加水泵、控制器等。熱效率高，可適應(yīng)各種氣候條件。需要消耗一定的電能，系統(tǒng)相對復雜，維護成本較高。工作原理系統(tǒng)組成優(yōu)點缺點定溫放水熱水系統(tǒng)當太陽能集熱器內(nèi)的水溫達到設(shè)定值時，自動放水進入儲熱水箱，同時補充冷水進入集熱器。可保證用戶隨時獲得所需溫度的熱水，使用方便。在強制循環(huán)熱水系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加溫度傳感器、控制閥等。對控制系統(tǒng)的要求較高，成本相對較高。主要包括集熱效率、熱損失系數(shù)等指標，用于評價太陽能熱水器的集熱能力和保溫性能。熱性能評價主要考慮太陽能熱水器的使用壽命、故障率等因素，用于評價其長期運行的穩(wěn)定性和可靠性。可靠性評價綜合考慮太陽能熱水器的初投資、運行費用、維護費用等因素，用于評價其經(jīng)濟性。經(jīng)濟性評價主要考慮太陽能熱水器在生產(chǎn)、使用過程中的環(huán)境影響，如資源消耗、廢棄物排放等，用于評價其環(huán)保性。環(huán)保性評價太陽能熱水器性能評價太陽能熱發(fā)電技術(shù)04熱力循環(huán)高溫蒸汽驅(qū)動汽輪機發(fā)電，完成從光能到電能的轉(zhuǎn)換?？刂撇呗愿鶕?jù)太陽輻射強度、環(huán)境溫度等因素，實時調(diào)整反射鏡角度和集熱管工質(zhì)流量，保持系統(tǒng)高效運行。聚光集熱器采用拋物線形槽式反射鏡，將太陽光聚焦到集熱管上，加熱管內(nèi)工質(zhì)產(chǎn)生高溫蒸汽。槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)由大量定日鏡組成，將太陽光反射并聚焦到塔頂?shù)慕邮掌魃?。定日鏡場接收聚焦后的太陽光，加熱工質(zhì)產(chǎn)生高溫蒸汽或直接產(chǎn)生電能。接收器采用熔融鹽等儲熱介質(zhì)，實現(xiàn)太陽能的跨時段利用，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。儲能系統(tǒng)塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)03發(fā)電機將斯特林發(fā)動機輸出的機械能轉(zhuǎn)換為電能，實現(xiàn)太陽能到電能的轉(zhuǎn)換。01聚光碟采用拋物面形反射鏡，將太陽光聚焦到焦點處的斯特林發(fā)動機上。02斯特林發(fā)動機利用聚焦后的太陽光加熱工作氣體，驅(qū)動活塞運動產(chǎn)生機械能。碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)太陽能熱發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢多技術(shù)融合將槽式、塔式和碟式等太陽能熱發(fā)電技術(shù)相結(jié)合，形成優(yōu)勢互補的多技術(shù)融合系統(tǒng)。高效率轉(zhuǎn)換通過研發(fā)高效聚光集熱器、優(yōu)化熱力循環(huán)等方式，提高太陽能到電能的轉(zhuǎn)換效率。大規(guī)模應(yīng)用在光照資源豐富地區(qū)建設(shè)大型太陽能熱發(fā)電站，實現(xiàn)太陽能熱發(fā)電的大規(guī)模應(yīng)用和推廣。智能化管理運用大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)手段，對太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)進行智能化管理和優(yōu)化運行，提高系統(tǒng)的經(jīng)濟性和可靠性。太陽能制冷與空調(diào)技術(shù)05吸收式制冷原理利用太陽能集熱器收集熱量，驅(qū)動吸收式制冷機中的發(fā)生器產(chǎn)生冷劑蒸汽，進而實現(xiàn)制冷效果。吸收式制冷系統(tǒng)組成包括太陽能集熱器、發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器等主要部件。吸收式制冷技術(shù)特點具有節(jié)能環(huán)保、運行穩(wěn)定、壽命長等優(yōu)點，但需要太陽能集熱器提供較高溫度的熱源。太陽能吸收式制冷技術(shù)123利用太陽能驅(qū)動的吸附床進行吸附和脫附過程，產(chǎn)生冷量。吸附式制冷原理主要包括太陽能集熱器、吸附床、冷凝器、蒸發(fā)器等部件。吸附式制冷系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)簡單、無運動部件、噪音小，但制冷效率相對較低。吸附式制冷技術(shù)特點太陽能吸附式制冷技術(shù)通過太陽能驅(qū)動的噴射器引射制冷劑，產(chǎn)生制冷效果。噴射式制冷原理主要包括太陽能集熱器、噴射器、冷凝器、蒸發(fā)器等部件。噴射式制冷系統(tǒng)組成具有結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、維護方便等優(yōu)點，但制冷效率受太陽能輻射強度影響較大。噴射式制冷技術(shù)特點太陽能噴射式制冷技術(shù)隨著技術(shù)的不斷進步，太陽能空調(diào)的制冷效率和性能將不斷提高，滿足更多應(yīng)用場景的需求。高效率與高性能太陽能空調(diào)將與其他可再生能源技術(shù)相結(jié)合，形成多能源互補利用的空調(diào)系統(tǒng)，提高能源利用效率。多能源互補利用未來的太陽能空調(diào)系統(tǒng)將更加智能化和自動化，能夠?qū)崿F(xiàn)遠程監(jiān)控、自動調(diào)節(jié)和故障診斷等功能，提高用戶體驗和便利性。智能化與自動化太陽能空調(diào)技術(shù)發(fā)展趨勢太陽能光熱應(yīng)用新技術(shù)與新趨勢06納米流體利用納米技術(shù)制備的流體，具有優(yōu)異的熱傳導性能和光熱轉(zhuǎn)換效率。新型集熱器結(jié)構(gòu)與工藝采用先進的制造工藝和設(shè)計理念，提高集熱器的集熱效率和可靠性。光譜選擇性吸收涂層具有高吸收率和低發(fā)射率的特點，能夠有效地吸收太陽能并將其轉(zhuǎn)換為熱能。太陽能光熱轉(zhuǎn)換新材料與新工藝中高溫太陽能集熱器01針對中高溫應(yīng)用領(lǐng)域，開發(fā)高效、可靠的太陽能集熱器，滿足工業(yè)用熱需求。太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)02利用太陽能光熱轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的熱能，驅(qū)動發(fā)電機產(chǎn)生電力，實現(xiàn)太陽能到電能的轉(zhuǎn)換。太陽能光熱儲能技術(shù)03將太陽能光熱轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的熱能儲存起來，在需要時進行釋放，實現(xiàn)能源的高效利用。太陽能光熱應(yīng)用新技術(shù)與新裝置建筑領(lǐng)域工業(yè)領(lǐng)域農(nóng)業(yè)領(lǐng)域新能源領(lǐng)域太陽能光熱應(yīng)用新領(lǐng)域與