发布时间 : 星期二 文章太阳能冷暖空调设计方案_更新完毕开始阅读375a9adfdbef5ef7ba0d4a7302768e9951e76ea7
集热系统 热传输 热机 发电机
蓄热储能
图12 热发电系统结构
由于通常入射到地球表面的太阳能是广泛而分散的, 要充分收集并使之发挥热能效益, 就必须采取一种能把太阳光发射并集中在一起, 变成热能的系统。
(2) 太阳能热电装置工作原理 a. 太阳辐射能量
q=∫E(λ)dλ (W/㎡)
式中，E(λ)经过大气层吸收后的太阳光谱的辐照度。 太阳能量分布图如图13所示，
图13 太阳辐射能量分布图
图中有两条曲线AM0和AM1.5，其中AM0曲线表示在地球大气层外接收到的太阳辐射能，AM1.5曲线表示通过大气层以后的太阳辐射能。在太阳辐射通过大气层后，由于空气以及尘埃的吸收，会有一定的损失，当其到达地面时，强度大小为835W/㎡。
b.太阳能热电装置
太阳能热电装置的原理是将聚焦后的太阳光照射在热电装置上，并通过半导 体热电材料进行发电的。它主要由聚光镜和热电装置组成。其原理图如图14所示，
图14 太阳能热电装置简图
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聚光后的热流密度为：
q0=q.?.A1/A2，
式中，A1—定日镜总面积; A2—装置接收面积;?—聚光效率。 若定义A1/A2的比值为聚光比Cg，则聚光后的热流密度可表示为
q0=q.?. Cg。
(3)目前常用的有2种方法: 一种是将太阳光发射并集中在一起, 称为聚光式; 另一种方法是直接利用太阳热能, 称为聚热式。采用前者的有塔式、槽式和盘式等太阳热发电技术; 采用后种方式的有太阳烟囱和太阳池等发电技术。太阳能热发电形式有槽式，塔式，碟式三种系统。
槽式太阳能热发电系统全称为槽式抛物面反射镜太阳能热发电系统，是将多个槽型抛物面聚光集热器经过串并联的排列，加热工质，产生高温蒸汽，驱动汽轮机发电机组发电。国内槽式太阳能热发电技术现状20世纪70年代，在槽式太阳能热发电技术方面，中科院和中国科技大学曾做过单元性试验研究。进入21世纪，联合攻关队伍，在太阳能热发电领域的太阳光方位传感器、自动跟踪系统、槽式抛物面反射镜、槽式太阳能接收器方面取得了突破性进展。由于反射镜是固定在地上的，所以不仅能更有效地抵御风雨的侵蚀破坏，而且还大大降低了反射镜支架的造价。更为重要的是，该设备技术突破了以往一套控制装置只能控制一面反射镜的限制。我们采用菲涅尔凸透镜技术可以对数百面反射镜进行同时跟踪，将数百或数千平方米的阳光聚焦到光能转换部件上（聚光度约50倍，可以产生三、四百度的高温），采用菲涅尔线焦透镜系统，改变了以往整个工程造价大部分为跟踪控制系统成本的局面，使其在整个工程造价中只占很小的一部分。同时对集热核心部件镜面反射材料，以及太阳能中高温直通管采取国产化市场化生产，降低了成本，并且在运输安装费用上降低大量费用。这两项突破彻底克服了长期制约太阳能在中高温领域内大规模应用的技术障碍，为实现太阳能中高温设备制造标准化和产业化规模化运作开辟了广阔的道路。
太阳能塔式发电是应用的塔式系统。塔式系统又称集中式系统。它是在很大面积的场地上装有许多台大型太阳能反射镜，通常称为定日镜，每台都各自配有跟踪机构准确的将太阳光反射集中到一个高塔顶部的接受器上。接受器上的聚光倍率可超过1000倍。在这里把吸收的太阳光能转化成热能，再将热能传给工质，经过蓄热环节，再输入热动力机，膨胀做工，
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带动发电机，最后以电能的形式输出。主要由聚光子系统、集热子系统、蓄热子系统、发电子系统等部分组成。
太阳能碟式发电也称盘式系统。主要特征是采用盘状抛物面聚光集热
槽式系统 塔式系统 碟式系统 器，其结构从外形上看类似于大型抛物面雷达天线。由于盘状抛物面镜是一种点聚焦集热器，其聚光比可以高达数百到数千倍，因而可产生非常高的温度。
三种系统目前只有槽式线聚焦系统实现了商业化，其他两种处在示范阶段，有实现商业化的可能和前景。三种系统均可单独使用太阳能运行，安装成燃料混合（如与天然气、生物质气等）互补系统是其突出的优点，其性能比较如表2所示，
表2三种太阳能热发电系统性能比较
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