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W2°6′19″

发布时间:2020-01-12 03:01

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  太 阳 讲师:马迎昌 能 热 利 用 设 计 太阳能中高温集热器及操纵 师 培 训 教 材 太 阳 讲师:马迎昌 能 热 利 用 目次 设 计 一、中高温太阳能热诈欺概述 师 培 二、中温太阳能集热器分类 训 三、中温太阳能集热器 教 材 四、槽型掷物面高温太阳能集热器 五、中高温太阳能集热器操纵 太 阳 一、中高温太阳能热诈欺概述 能 讲师:马迎昌 热 利 ■化石能源紧缺,需求压力宏大 用 设 计 资源品种 煤炭 石油 自然气 水力 师 (亿吨) (亿吨) (亿M3) (GW装机) 培 探明可开采 训 储量 1145 32.736 11704 353 教 可开采年限 54-81年 15-20年 28-58年 38- 104年 材 可开采到 2060-2090 2020-2040 2035-2065 2045-2110 太 阳 能 热 利 ■处境污染吃紧,环保任重道远 用 设 — 目前我邦汽锅数目近50 计 万台,80%控造为燃煤汽锅。 师 耗煤量占全邦原煤产量的 培 1/3。燃煤汽锅成果低、耗 训 教 煤量大、污染吃紧。 材 — 能源供应组织的蜕变, 节能环保央求日益厉峻,节 能减排做事特别艰难。 讲师:马迎昌 太 阳 讲师:马迎昌 能 热 利 ■太阳能热诈欺三阶段 用 太阳能热诈欺依据操纵目标差别大致可分为三个阶段: 设 热水阶段:~100 ℃以下为低温热诈欺,主假如供应存正在热水; 计 师 热能阶段:100~250℃ 为中温热诈欺,主假如供应工农业用热; 培 热电阶段:250℃以上为高温热诈欺,重要供应发电用热。 训 对应的集热器类型: 教 材 低温集热器(凡是集热器) 中温集热器 高温集热器 太 阳 二、中温太阳能集热器分类 能 讲师:马迎昌 热 中温集热 类型 利 器 界说 用 主体组织 真空管型中温 采用玻璃管并正在管壁和和吸热体之间酿成真空 设 集热器 空间的中温太阳能集热器。 计 平板型中温集热 吸热体轮廓根本上为平板形态的中温太阳能集 器 热器 师 加热介质 液体中温集热器 用液体行动加热介质的中温太阳能集热器 培 氛围中温集热器 用氛围行动加热介质的中温太阳能集热器 训 采光事势 聚光集热器 诈欺反射器、透镜或其他光学器件将进入采光 教 口的太阳辐射转折偏向并堆积到吸热体上的中 温太阳能集热器。 材 非聚光集热器 进入采光口的太阳辐射不转折偏向也不堆积到 吸热体上的中温太阳能集热器。 跟踪太阳 跟踪型集热器 绕单轴或双轴转动全天跟踪太阳视运动的中温 太阳能集热器。 非跟踪型集热器 全天跟踪太阳视运动的中温太阳能集热 太 三、中温太阳能集热器 阳 能 —中温真空管太阳能集热器 热 利中 用 温 真 设 空 计 师 管 集 热 培 器 热 管 式 真 空 管 集 热 训 结 构 器 教 材 讲师:马迎昌 玻 璃 金 属 真 空 管 集 热 器 太 阳 讲师:马迎昌 能 热 利 用 设 计 师 培 训 教 材 内置反射器中温集热器 外置反射器中温集热器 太 阳 讲师:马迎昌 能 热 利 中温真空管太阳能集热器—— CPC U型管中温真空管集热器(外置式聚光板) 用 设 计 师 培 训 教 材 竖单排中温真空管太阳能集热器 太 阳 能 热 利 用 设 计 师 培 训 教 材 横双排无盖板中温真空管集热器 讲师:马迎昌 横双排带盖板中温真空管集热器 太 阳 讲师:马迎昌 能 热 利 中温真空管太阳能集热器成果方程 用 ? ? ?0 ? a1Tm* ? a 2G(Tm*)2 设 计 个中: Tm* ?(Tm-Ta)/ G ,归一化温差; 师 ?0 —瞬时成果的截距,?0 =F’(??)en, 培 (??)en—玻璃盖板或罩管的太阳透射比与招揽涂层太阳招揽比 训 的有用乘积(法向); 教 F’— 集热器的成果因子; 材 G —太阳辐照度; a1 — 与集热器热损相闭的系数; a2 — 太阳能集热器瞬时成果非线性系数, 与集热器热损相闭 太 阳 讲师:马迎昌 能 热 中温真空管太阳能集热器瞬时成果弧线 η[%] 训 40 竖能 单集 排热 中器 温瞬 线 0.16 0.18 Tm*[m2·℃/W] 太 阳 讲师:马迎昌 能 热 利 100.0 用 90.0 设 80.0 计 70.0 η[%] 师 60.0 50.0 培 40.0 训 30.0 教 20.0 材 10.0 横阳 双能 排集 带热 盖器 板瞬 中时 温效 线 0.16 0.18 Tm*[m2·℃/W] 太 阳 能 热 中温真空管太阳能集热器本能 利 用 设 中温集热器类型 ?0,a 计 师 t 无盖板有反射器 m 瞬时成果截?距0,a 培 =150℃, 训 教 a1 W/(m2·℃) ? a2 W/(m2·℃0,2a) 材 t 有盖板有反射器 m 瞬时成果截?距0,a =150℃, a1 W/(m2·℃) a2 W/(m2·℃2) 讲师:马迎昌 企业尺度 (力诺瑞特) ≥0.62 ≥0.40 ≤1.0 ≤0.010 ≥0.55 ≥0.40 ≤0.8 ≤0.008 备注 太 阳 讲师:马迎昌 能 热 利 用 中温真空管太阳能集热器的热本能央求: 设 计 师 一、要降低集热器的光学成果,需研造具有高太阳招揽 培 比、低半球发射比的招揽涂层,以及高太阳透射比 训 的罩玻璃管; 教 二、要下降集热器的热牺牲。 材 太 阳 讲师:马迎昌 能 热 中温太阳能集热器与邦标弧线 用 低温 中温 设 0.70 计 0.60 中温集热器, tm=150℃,η=0.517 集热器成果η[-] 师 0.50 培 0.40 训 教 0.30 线 平板集热器 中温集热器 0.10 线.00 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 集热器温度tm [℃] 太 阳 讲师:马迎昌 能 热 中温太阳能集热器与邦际著名品牌集热器对照 利 用 1.0 设 0.9 0.8 计 0.7 师 0.6 η[-] 培 0.5 力诺瑞特中温集热器 cortec(法邦) TMO600(英邦) TUBO12CPC(德邦) 训 0.4 教 0.3 材 0.2 0.1 0.0 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 Tm*[m2℃/W] 太 阳 讲师:马迎昌 能 热 利 发明性与优秀性 用 设 1)采用山东力诺公司与清华大学结合开拓的新产物—中温太阳能真空 计 集热管,它具有高的太阳招揽比与低的半球发射比,各项本能优异。 师 2)更始策画了真空管内插U型管加聚光CPC反射器、加减反射膜玻璃盖 培 板。 训 3)集热器成果测试装备优秀,测试门径科学合理,集热器测试进口温 教 度可以到达并安谧正在150℃,初度达成了温度为150℃的集热器成果测试。 材 4)中温太阳能集热器可以安谧职业正在150℃,集热器成果>0.40,与邦 际同类著名集热器比拟有显明的上风,处于邦际领先程度。 太 三、中温太阳能集热器—小型槽型掷物面中温太阳能集热器 阳 讲师:马迎昌 能 热 槽型掷物面中温太阳能集热器组织 利 用 设 计 师 培 训 教 材 由槽式掷物面反射镜、真空集热管、跟踪装备等几局限构成。这 种集热器可能将运转温度降低到250℃控造,是最具有进展前景的中 温太阳能集热器之一。 太 阳 讲师:马迎昌 能 热 利 槽型掷物面中温太阳能集热器成果方程 用 设 ? ? ?0 ? a1Tm* ? a 2G(Tm*)2 计 师 降低集热器成果的途径 培 降低集热器成果的途径重要有: 训 ①降低玻璃管透光率,降低吸热体招揽率、下降吸热体发射比。 教 材 ②降低反射镜反光率,降低集热热成果。 ③依旧真空管的真空度将招揽热体的对流换热牺牲降到最低水平。 ④降低集热器的聚焦比,以降低集热器的热本能。 太 阳 四、槽型掷物面高温太阳能集热器 讲师:马迎昌 能 热 槽型掷物面高温太阳能集热器根本组织 利 用 由槽式掷物面反射镜、高温真空集热管、跟踪装备等几部 设 分构成。这种集热器可能将运转温度降低到400℃控造,是目 计 前太阳能热发电最成熟的集热本领。 师 培 训 教 材 太 阳 讲师:马迎昌 能 热 高温真空集热管 利 用 高温真空集热管组织如图所示,它是由太阳能招揽管、玻璃罩 设 管、金属管、环形空间、玻璃--金属过渡元件、向内指向套环 计 、向外指向套环、伸缩平均装备、可折叠法兰、联接装备等构 成。其枢纽本领有下列几个方面: 师 培 训 教 材 太 阳 能 热 利 ①罩玻璃管的减反射涂层 用 步地限的涂层有一个如此的 设 瑕玷,即时期久了膜层容易从 计 高硼硅玻璃上零落。于是,高 师 温发电管集热器要具有独有的 培 减反射涂层,膜层可以不受侵 训 蚀而可能依旧一个相当长的时 教 间。 与此同时该减反射涂层使 材 得凌驾96%的太阳光可以透过罩 玻璃管。高质地的玻璃管与高 透射率的减反射涂层,透射率 大于96%,抗侵蚀才智强。 讲师:马迎昌 太 阳 讲师:马迎昌 能 热 ②钢管的太阳抉择性招揽涂层 利 该招揽器中央的镀膜管是由钢造成的,镀膜管必要要有高招揽率和 用 低发射率,招揽率应到达95%控造,正在温度400摄氏度时,其发射率不大 设 于14%。 计 ③罩玻璃管与钢管的熔封 师 玻璃与钢管之间的封接不停是一个很难处理的题目。钢管与玻璃光 培 学膨胀系数的分别,是由金属与玻璃之间一个贯穿法兰来抵消的,该连 接是由金属造成的。坚硬的玻璃金属封接,是采用金属质料和相般配的 训 膨胀系数玻璃的全新连系,钢管与玻璃之间的封接可以经受住剧烈的天 教 气蜕变。 材 ④简捷的法兰贯穿: 由于其贯穿法兰特地短,使得全盘集热器管的采光面积到达全盘管 长度的96%以上。 ⑤卓越的真空品德 优秀的元件去气工艺和优秀的排气工艺担保高温管的真空保护。 太 阳 讲师:马迎昌 能 热 掷物面反光镜 利 掷物面反射镜是槽式中高温集热体系的主题部件之一,形态是掷物 用 线式的。可依据差别的用热需求策画差别的启齿巨细。 设 掷物面反射镜分玻璃镜面,陶瓷镜面,金属镜面等。依据所需求的 计 温度差别可采用差别材质的反射镜面。金属镜面可采用进口质料,具有 师 极高的反射率,反射率可达95%以上,可能搜罗太阳能漫反射光后,并将 培 光后举办料理聚焦,可能有用降低集热器职业温度。 训 太阳能跟踪体系 教 掷物柱面槽式聚焦集热器只可搜罗太阳的直射光后,而对散射局限 材 望洋兴叹,于是集热器的聚光体系务必使光轴指向太阳,即跟踪太阳。 因为太阳功夫处于运动状况,再加上自然天色随时蜕变,于是全天候全 主动太阳跟踪装备的策画就成了一个难点。 太 阳 讲师:马迎昌 能 热 利 太阳能热发电跟踪体系依照入射光后和主光轴地点相闭可能划分为两 用 轴跟踪体系和单轴跟踪体系。两轴跟踪央求入射光和主光轴偏向一概;单 设 轴跟踪只央求入射光后位于含有主光轴和焦线的平面内。两轴跟踪依据太 计 阳高度角和赤纬角的蜕变景况而策画,它具有最志向的光学本能,是最好 师 的跟踪式样,可以使入射光与主光轴偏向一概,获取最众的太阳能。但设 培 备组织杂乱,造造和维修本钱高。单轴跟踪型只央求入射光后位于含有主 训 光轴和焦线的平面就行,且组织单纯,跟踪精度央求不高或阳光充分的地 方大凡优先酌量单轴跟踪。 教 太阳能热发电体系 材 太阳能热发电体系,是诈欺聚光太阳能集热器将太阳辐射能搜罗起来, 加热水或通过其他传热介质加热水,使之爆发蒸汽,驱动热力策划机,再 动员发电机举办发电。也即是说,太阳能热发电体系是先把太阳辐射能转 换为热能,然后把热能转换成板滞能,结尾再把板滞能转换为电能。 太 阳 五、中高温太阳能集热器操纵 能 热 利 太阳能工业操纵—概述 用 设 中邦 欧洲 计 热力能耗占工 热力能耗占工 师 业能耗的53% 业能耗的67% 培 电力能耗占工 电力能耗占工 训 业能耗的47% 业能耗的33% 教 工业能耗占全 材 邦能耗的70%, 而且逐年递增 工业用热温度步地限正在80 ℃~250 ℃ 之间 讲师:马迎昌 太 阳 讲师:马迎昌 能 热 利 重要操纵范畴: 用 造纸,食物,烟草,木料,化工,医药,纺织,塑料等 设 上述行业的能耗占工业总能耗大于22.7% 计 师 培 依据2007年年鉴,八个行业热能总泯灭为2.26亿吨标煤,外中为 训 太阳能代替热能泯灭 10% 折算成集热器面积策画结果; 教 材 潜力:若全盘工业用热能10%被太阳能代替,则CO2减排量可达3.4亿 吨,以我邦最新 61 亿吨CO2排放总量为根底,减排量可达5%。 太 阳 能 热 太阳能工业操纵—案例 利 CPC中温太阳能工业热力体系 用 项目简况 设 计 力诺瑞特策画造造的CPC中温 师 太阳能工业热力体系,集热 培 器总安设面积 8400 m2 ,采 训 教 光面积 5200 m2 ,CPC中温 材 集热器95℃时均匀成果为60%, 日均供应95℃热水138吨,所 供应的热量约占汽锅所需热 量的10%。 讲师:马迎昌 太 阳 讲师:马迎昌 能 热 利 力诺科技园区现有10吨工业燃煤汽锅一台,CPC中温太阳能 用 工业热力体系与之连系,临盆150 ℃蒸汽,向园区的永宁造药、 设 力诺光伏等单元供应蒸汽。 计 CPC中温太阳能工业热力体系宏壮的集热器阵列排布正在面积 师 为7800 m2库房之上,属阳光屋顶组织,适宜邦度节能省地,环 培 境友情的央求。 训 该项目标修复达成了三个成效两个连系一个方向即: 教 三个成效:向汽锅供应热能,节能减排;产物仓储;为煤 材 场避风挡雨。 二个连系:太阳能与汽锅有机连系;太阳能与修筑完整结 合。 一个方向:优质工程。 太 阳 讲师:马迎昌 能 热 利 用 设 计 师 培 训 教 材 太 阳 讲师:马迎昌 能 热 利 用 设 计 师 培 训 教 材 太 阳 能 热 利 ■ CPC中温太阳能工 用 业热力体系组织 设 计 CPC中温太阳能工业热力系 师 统重要由中温太阳能集热器 培 阵列、集热轮回体系、储热 训 水箱、主动把持体系、水处 理体系等局限构成。 教 另加汽锅、废气治理系 材 统及热力管网等构成全盘热 力体系。 讲师:马迎昌 太 阳 讲师:马迎昌 能 热 利 ■ CPC中温太阳能工业 热力 体系运转道理 用 设 计 师 培 训 教 材 太 阳 能 热 利 ■ CPC中温太阳能工业 用 热力体系成效 设 计 —定温主动集热成效; 师 —主动防冻成效; 培 —众点温度、压力主动监 训 控; 教 材 —双重主动补水,缺水报 警、维持; —流量、能量主动计量; —集热体系视频监控 讲师:马迎昌 太阳能修筑西南一角 太 阳 讲师:马迎昌 能 热 利 ■ CPC中温太阳能工业热力体系 用 测试结果: 设 计 经山东省产物德地监视查验酌量院检测,其结果如下 师 (2011.05): 培 当日太阳辐照量:H=16.92MJ 训 体系的日有效得热量: 教 q17 =7.12 MJ/m2 材 适宜GB/T20095《太阳热水体系本能评定标准》 q17 = 7.0 MJ/m2 的央求。 太 阳 讲师:马迎昌 能 热 利 ■ 该体系枢纽本领及更始点 用 设 — 初度将力诺瑞特与清华大学结合研发的CPC中温真空管 计 太阳能集热器操纵于工业范畴; 师 — 开拓了大周围中温太阳能集热器阵列本领; 培 — 开拓了众点温度、压力监控,众点防冻把持 训 本领,确保体系和平运转; 教 — 更始操纵了优秀的策画机通讯、自控本领, 材 可达成长途把持 。 — 达成了与原有燃煤汽锅一直炉、不闷炉的有 机连系,不影响企业临盆,为该体系正在工业 范畴扩张积蓄了体味; 太 阳 讲师:马迎昌 能 热 利 CPC中温太阳能工业热力体系的经济本能和环保效益 用 设 公司现有10吨燃煤汽锅一台,整年日均临盆蒸汽140吨,CPC中温 计 太阳能集热器轮廓采光面积 5200 m2,95℃时中温集热器均匀成果 师 η=60%, 经测算获得下列数据: 培 ■ 该体系将138吨自来水由15 ℃加热到95℃,所供应的能 训 教 量约占蒸汽(150 ℃)总耗能的 10%; 材 ■ 该体系每年可节省标煤 1156 吨,减排二氧化碳 2600 吨。 ■ 该体系投资接受期约 5~6 年,太阳能集热体系操纵寿命10-15年。 太 阳 讲师:马迎昌 能 热 利 2、意思: 用 力诺瑞特研发的CPC中温太阳能工业热力体系树模工程,是公司与清 设 华大学互帮研造的中温真空管太阳能集热器正在工业范畴获胜操纵的类型, 计 是太阳能操纵的新冲破。它达成了太阳能热诈欺由存正在热水向工业热能迈 师 进,开垦了太阳能热诈欺的新范畴,对我邦的节能减排具有巨大意思! 培 工业能耗占全邦能耗的70%,工业用热温度步地限正在 100℃~250 ℃ 训 之间,CPC中温太阳能工业热力体系适合正在此温区操纵,该体系若获得全 教 面扩张,将对工业能源组织和处境维持将爆发厉重影响。 材 CPC中温太阳能工业热力体系,不只可以操纵于工业用热,并且还将 正在空调造冷、海水淡化、农业烘干等方面表现厉重效率。 太 阳 讲师:马迎昌 能 热 利 力诺瑞特低耗能馆采用了中温集热器和招揽造冷机 用 设 计 师 培 训 教 材 150oC下集热成果42%, 可能驱动双效溴化锂招揽造冷机。 太 阳 讲师:马迎昌 能 热 利 用 ■ 本项目是太阳能造冷、采暖、热水三联供体系; 设 ■ 采用单效溴化锂招揽式造冷机组,造冷机功率17kW; 计 ■ 该体系夏日造冷、冬季采暖,通常供应存正在热水,时令 师 培 般配性高; 训 ■ 太阳能集热器面积105㎡;低耗能房面积174㎡; 教 ■ 光伏发电1520W,年发电量1950 kWh,供室内照明; 材 ■ 低耗能房测验工程年节省标煤 9.6 吨,减排二氧化碳 19.2 吨。 太 阳 讲师:马迎昌 能 热 利 高温太阳能集热器操纵 用 设 太阳能热发电其发电式样 计 师 第一类:是太阳能与其他能源组合的发电式样; 培 第二类:是以太阳能发电为主,无蓄热或少蓄热,假使蓄热也 训 以处理众云天色的负荷震撼为主的发电式样; 教 材 第三类:是以处理持续发电式样为主,持续发电不寄托其他补 燃,而寄托太阳能自己的蓄热来处理的发电事势。 太 阳 能 热 差别槽式热发电体系的重要特色 利 事势 体系特色 用 槽式+地热 1、地热发电,太阳能填补; 设 2、单介质(水),无蓄热,持续发电。 计 槽式+燃气机 1、10~35%的太阳能,其余燃气机组发电; 师 组结合轮回 2、双介质(导热油+水),无蓄热,持续发电。 培 槽式+燃气 1、大于80%的太阳能,燃料用于起动和补燃; 训 2、双介质(导热油+水),无蓄热,间断发电。 教 槽式+燃气 1、100%的太阳能,燃料用于起动和补燃; 材 2、双介质(导热油+水),少蓄热,间断发电。 讲师:马迎昌 表率机组 墨西哥 CPIV (水) 摩洛哥、阿尔及 利亚ISCC等 美邦SEGS 美邦内华达 太阳能1号 槽式+燃气 1、100%的太阳能,燃料用于起动; 西班牙Andasol 2、三介质(导热油+熔融盐+水),有蓄热,持续发电。 槽式+燃气 1、100%的太阳能,燃料用于起动; 2、双介质(熔融盐+水),有蓄热,持续发电。 意大利 Archimede 太 阳 讲师:马迎昌 能 热 利 槽式热发电体系案例 用 太阳能槽式和燃气机组结合发电(ISCC) 设 摩洛哥ISCC电站(integrated solar combined cycle power plant)位于 计 摩洛哥东部,电站坐标为N34°4′12″,W2°6′19″,海拔高度923米。太阳 师 直射辐射值(DNI)2300kW/(m2.a),策画点依照3月21日太阳地点,四周处境温 培 度 15 ℃。策画机组总容量为 470 MW,燃料发电局限 450 MW,年发电量 训 教 3538 GWh,太阳能局限 75 GWh,占一切发电量的 2.08%。该电站是宇宙上第 材 一座加入运转的ISCC电站,继摩洛哥的ISCC电站修复后,埃及、阿尔及利亚的 ISCC电站也起首修复,两个电站的机组容量都是150MW。 太 阳 讲师:马迎昌 能 热 利 用 设 计 师 培 训 教 材 摩洛哥ISCC电站(integrated solar combined cycle power plant) 太 阳 讲师:马迎昌 能 热 利 用 设 计 师 培 训 教 材 太 阳 能 热 利 槽式热发电体系ISCC道理 用 设 计 师 培 训 教 材 讲师:马迎昌 太 阳 讲师:马迎昌 能 热 利 用 设 计 Thank You! 师 培 训 教 感谢群众! 材 闭联人:丁善高 卢晓飞

  太阳能中高温集热器及操纵_小儿读物_小儿教授_教授专区。太 阳 讲师:马迎昌 能 热 利 用 设 计 太阳能中高温集热器及操纵 师 培 训 教 材 太 阳 讲师:马迎昌 能 热 利 用 目次 设 计 一、中高温

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