太阳能中温工业热利用技术-论文.pdf

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1、中国科技信息2014年第15期’CHINASCIENCEANDTECHNOLOGYINFORMATIONAug．2o14资源环境技术推广王惫王慧(1978一)女硕士，德州学院机电工程学院，研究方向：太阳能光热利用。王慧由于化石能源储量的有限性和利用的污染性，太阳能等可再生能源越来越受到各国重视，本文阐述了太阳能中温应用领域；实现中温利用的关键技术突破；中温技术和应用的现状和发展。太阳能中温工业热利用技术在工业领域的应用前景可期，为太阳能热利用市场的二次腾飞提供了基本条件。DOL：10．3969／j．issn．1001-8972．2014．15．

2、022太阳能中温工业热利用技术太阳能作为21世纪最重要的能源之一，在当前的国表1太阳能用热的潜在工业领域及工艺过程际政治经济形势下，越来越受到各国政府的重视与支持。工业领域工艺过程温度范围(℃)我国拥有全球最大的太阳能热水器的生产能力，也是全球干燥3O～90热处理40～60最大的太阳能热水器的应用市场。食品饮料工业清洗40～80太阳能热利用普遍按工作温度划分为三个领域：其消毒8O～ll0中80℃以下为低温领域、80℃～250℃为中温领域、煮沸95～l05杀菌140～l50250"C～800"(2为高温领域。低温领域热利用技术目前国内清洗40～8

3、0外已经比较成熟，主要提供生活用水；中温领域热利用技纺织印染工业漂白6O～l00术的应用范围涉及工业的各个方面，具有无限广阔的商业印染l00～160前景，是目前太阳能光热利用发展潜力最大且用途最广的原油加热70～8O一项技术，也是有效解决目前能源短缺、环境污染、全球石油化学工业煮沸95～l05蒸馏l10～300变暖的有效途径之一。各种化学过程120～l8O工业领域消耗的能源在整个社会消耗的能源中占有很车辆清洗70—80大的比重，在工业化国家甚至已达到30％左右，成为国民交通运输行业水泥养护70～90经济中能源消耗的第一大户。然而，目前世界各国开

4、发利沥青加热100～180用的太阳能都主要集中在提供生活热水、建筑物采暖和游所有工业领域厂房采暖30—80锅炉水预热30—100泳池加热等，在工业领域的应用还只局限在很小的范围。我国太阳能热利用的情况也基本如此，已安装的太阳能集热器绝大部分都用于各种类型的家用太阳能热水器和由低温向中温跨越的关键突破大中型太阳能热水系统，用于工业加热的实例及其报道还只是凤毛麟角。中温集热器现今，太阳能工业加热系统总计安装太阳能集热器由太阳能低温应用向中温跨越，关键在于提高太阳选38500：，应用范围涉及多个工业领域。涉及有关太阳能择性吸收涂层的太阳吸收比与提高罩

5、玻璃管的太阳透射用热的潜在工业领域及工艺过程列于表1。比，提高集热器的瞬时效率截距，更多的采集太阳能量；从表1可见，太阳能用热的潜在工业领域及工艺过程，降低真空集热管的热损失，也就是吸收涂层的低发射比与不仅包括食品饮料工业、纺织印染工业、石油化学工业、保持长时间的高真空，即长真空寿命。中温真空集热器的交通运输行业中有些工艺过程等，还包括所有工业领域的研发成为关键。现今，主要的中温集热器包括复合抛物面厂房采暖和锅炉水预热等。表1表明，工业领域的许多工集热器和槽型抛物面聚光集热器两种。艺过程，诸如消毒、煮沸、杀菌、漂白、印染、蒸馏、各复合抛物面聚光

6、器是一种根据边缘光学原理设计的非种化学过程及沥青熔化等都需要80~C以上的温度，有的甚成像聚光器，由两片槽形抛物面和渐开面组成的聚光镜构至需要100～250℃的温度范围，这就需要利用中温太阳成。能集热器。槽形抛物面聚光集热器由真空集热管和小型抛物槽式资源环境技术推广中国科技信息2014年第15期·CHINASCIENCEANDTECHNOLOGYINFORMATIONAug．2o14反射镜组成的集热器，可以将运行温度提高到250~C，是晚，研发还落后于一些发达国家。在未来是太阳能市场，中温太阳能集热器中最具有发展前景的一种。这些集热在中温工业应

7、用领域，存在着巨大的市场空间等待开拓，器尺寸不同，型式各异，但都需要跟踪装置。按真空管的拥有不可估量的市场价值。安装位置，可分为东西向安装和南北向安装两类；按抛物2012年9月13日，国家能源局印发太阳能发电发槽式反射镜的跟踪方向，可分为高度角跟踪和方位角跟踪展“十二五”规划，国家政策导向仍然以太阳能发电为主。两类。这些小型抛物槽式真空管集热器的运行温度一般为无论是太阳光伏发电，还是高温热发电，其可市场化应用100~C～200℃，有的还可达到250℃以上。的太阳能转化率也仅为15％以内。相对于中温太阳能集热中温集热管测试系统系统45％以上的太阳

8、能转化率而言，要低许多。但在中温由于中温管的工作温度达到了80℃～160℃，与普太阳能方面，国家相关部门重视程度较低，鲜有支持政策通集热管相比发生了本