太阳能光热应用技术-第八章

太阳能光热应用技术-第八章引言太阳能集热器太阳能热水系统太阳能热发电技术太阳能制冷与空调技术太阳能光热应用新技术与新趋势引言01

太阳能光热应用技术的意义可再生能源利用太阳能光热应用技术是可再生能源利用的重要手段，能够减少对化石燃料的依赖，降低温室气体排放，促进可持续发展。节能环保太阳能光热应用技术利用太阳能进行加热和发电，具有高效、节能、环保等优点，符合当前全球能源转型和绿色发展的趋势。广泛应用太阳能光热应用技术可应用于供暖、制冷、发电、海水淡化等领域，为各个领域提供可持续、清洁的能源解决方案。介绍太阳能光热转换的基本原理，包括光的吸收、传递和转换过程，以及影响光热转换效率的因素。太阳能光热转换原理详细介绍不同类型的太阳能集热器，如平板集热器、真空管集热器等，并分析其性能特点、适用场合及优缺点。太阳能集热器类型与性能阐述太阳能光热系统的基本构成和设计原则，探讨其在供暖、制冷、发电等领域的应用实例和技术进展。太阳能光热系统设计与应用分析太阳能光热技术的发展趋势和面临的挑战，如提高转换效率、降低成本、拓展应用领域等，并展望未来的发展前景。太阳能光热技术发展趋势与挑战第八章内容概述太阳能集热器02平板型集热器由吸热板、透明盖板、保温层和外壳等部分组成，结构相对简单。结构简单由于结构简单，平板型集热器的制造成本相对较低，适合大规模应用。成本低廉在太阳辐射强度较高的情况下，平板型集热器的集热效率较高；但在低温或阴雨天气下，其性能会受到一定影响。效率适中平板型集热器真空管集热器采用真空隔热技术，有效降低了热损失，提高了集热效率。高效率耐候性强成本高真空管集热器能在较宽的温度范围内正常工作，且抗冻、抗高温性能优越。相比平板型集热器，真空管集热器的制造成本较高。030201真空管集热器热管式真空管集热器采用热管技术，实现热量在真空管内的快速传递，提高了集热效率。热管技术热管式真空管集热器具有优异的耐热性、抗冻性和耐候性，可长期稳定工作。可靠性高由于采用了先进的热管技术和高质量的真空管，热管式真空管集热器的成本相对较高。成本高热管式真空管集热器碟式集热器采用碟形反射镜将太阳光聚焦到一点，实现高倍聚光，适用于高温太阳能利用领域。槽式集热器利用槽形反射镜将太阳光聚焦到集热管上，适用于中高温太阳能利用领域。线性菲涅尔集热器利用条形反射镜将太阳光聚焦到线性吸热器上，具有结构简单、成本低廉等优点。其他类型集热器太阳能热水系统03ABCD工作原理利用太阳能集热器吸收太阳能，加热系统内的水，热水在重力的作用下自然上升，冷水下降，形成自然循环。优点结构简单，运行可靠，维护方便，成本低。缺点热效率相对较低，受气候条件影响较大。系统组成主要包括太阳能集热器、储热水箱、连接管道等。自然循环热水系统工作原理系统组成优点缺点强制循环热水系统01020304通过水泵强制水在系统中循环流动，使水在太阳能集热器中加热后，进入储热水箱。在自然循环热水系统的基础上增加水泵、控制器等。热效率高，可适应各种气候条件。需要消耗一定的电能，系统相对复杂，维护成本较高。工作原理系统组成优点缺点定温放水热水系统当太阳能集热器内的水温达到设定值时，自动放水进入储热水箱，同时补充冷水进入集热器。可保证用户随时获得所需温度的热水，使用方便。在强制循环热水系统的基础上增加温度传感器、控制阀等。对控制系统的要求较高，成本相对较高。主要包括集热效率、热损失系数等指标，用于评价太阳能热水器的集热能力和保温性能。热性能评价主要考虑太阳能热水器的使用寿命、故障率等因素，用于评价其长期运行的稳定性和可靠性。可靠性评价综合考虑太阳能热水器的初投资、运行费用、维护费用等因素，用于评价其经济性。经济性评价主要考虑太阳能热水器在生产、使用过程中的环境影响，如资源消耗、废弃物排放等，用于评价其环保性。环保性评价太阳能热水器性能评价太阳能热发电技术04热力循环高温蒸汽驱动汽轮机发电，完成从光能到电能的转换。控制策略根据太阳辐射强度、环境温度等因素，实时调整反射镜角度和集热管工质流量，保持系统高效运行。聚光集热器采用抛物线形槽式反射镜，将太阳光聚焦到集热管上，加热管内工质产生高温蒸汽。槽式太阳能热发电系统由大量定日镜组成，将太阳光反射并聚焦到塔顶的接收器上。定日镜场接收聚焦后的太阳光，加热工质产生高温蒸汽或直接产生电能。接收器采用熔融盐等储热介质，实现太阳能的跨时段利用，提高系统稳定性和经济性。储能系统塔式太阳能热发电系统03发电机将斯特林发动机输出的机械能转换为电能，实现太阳能到电能的转换。01聚光碟采用抛物面形反射镜，将太阳光聚焦到焦点处的斯特林发动机上。02斯特林发动机利用聚焦后的太阳光加热工作气体，驱动活塞运动产生机械能。碟式太阳能热发电系统太阳能热发电技术发展趋势多技术融合将槽式、塔式和碟式等太阳能热发电技术相结合，形成优势互补的多技术融合系统。高效率转换通过研发高效聚光集热器、优化热力循环等方式，提高太阳能到电能的转换效率。大规模应用在光照资源丰富地区建设大型太阳能热发电站，实现太阳能热发电的大规模应用和推广。智能化管理运用大数据、人工智能等技术手段，对太阳能热发电系统进行智能化管理和优化运行，提高系统的经济性和可靠性。太阳能制冷与空调技术05吸收式制冷原理利用太阳能集热器收集热量，驱动吸收式制冷机中的发生器产生冷剂蒸汽，进而实现制冷效果。吸收式制冷系统组成包括太阳能集热器、发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器等主要部件。吸收式制冷技术特点具有节能环保、运行稳定、寿命长等优点，但需要太阳能集热器提供较高温度的热源。太阳能吸收式制冷技术123利用太阳能驱动的吸附床进行吸附和脱附过程，产生冷量。吸附式制冷原理主要包括太阳能集热器、吸附床、冷凝器、蒸发器等部件。吸附式制冷系统组成结构简单、无运动部件、噪音小，但制冷效率相对较低。吸附式制冷技术特点太阳能吸附式制冷技术通过太阳能驱动的喷射器引射制冷剂，产生制冷效果。喷射式制冷原理主要包括太阳能集热器、喷射器、冷凝器、蒸发器等部件。喷射式制冷系统组成具有结构简单、运行可靠、维护方便等优点，但制冷效率受太阳能辐射强度影响较大。喷射式制冷技术特点太阳能喷射式制冷技术随着技术的不断进步，太阳能空调的制冷效率和性能将不断提高，满足更多应用场景的需求。高效率与高性能太阳能空调将与其他可再生能源技术相结合，形成多能源互补利用的空调系统，提高能源利用效率。多能源互补利用未来的太阳能空调系统将更加智能化和自动化，能够实现远程监控、自动调节和故障诊断等功能，提高用户体验和便利性。智能化与自动化太阳能空调技术发展趋势太阳能光热应用新技术与新趋势06纳米流体利用纳米技术制备的流体，具有优异的热传导性能和光热转换效率。新型集热器结构与工艺采用先进的制造工艺和设计理念，提高集热器的集热效率和可靠性。光谱选择性吸收涂层具有高吸收率和低发射率的特点，能够有效地吸收太阳能并将其转换为热能。太阳能光热转换新材料与新工艺中高温太阳能集热器01针对中高温应用领域，开发高效、可靠的太阳能集热器，满足工业用热需求。太阳能光热发电系统02利用太阳能光热转换产生的热能，驱动发电机产生电力，实现太阳能到电能的转换。太阳能光热储能技术03将太阳能光热转换产生的热能储存起来，在需要时进行释放，实现能源的高效利用。太阳能光热应用新技术与新装置建筑领域工业领域农业领域新能源领域太阳能光热应用新领域与