太阳能光热应用概述

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1、太阳能光热应用概述　　摘要：太阳能是如今人们发现的最好掌控和利用的可再生能源，将太阳能充分利用是如今保护环境、保护资源的重要途径。本文主要针对太阳能光热应用进行了探究，并对太阳能转电能的几大主要系统及太阳能光热应用最广的空调领域进行了相关阐述，最后分析了太阳能光电应用未来的发展趋势。　　关键词：太阳能；光热应用；太阳能空调　　中图分类号：TK513文献标识码：A　　环境污染及能源危机给人们敲响了警钟，使人类意识到保护环境、节约能源的重要性，这也催生了人们对新能源的开发与利用。太阳能因其自身的特点而广受世界各国的青睐，太阳能无

2、污染可再生，若将太阳能好好利用，将会解决人类现在所面临的难题。如何将太阳能更好地利用起来已成为当今社会关注的焦点。以此为背景，太阳能被各行各业争先引用，同时也进入了空调的领域。众所周知，空调不仅耗电而且还污染环境，破坏臭氧层，若将太阳能技术与空调相结合，则必会是空调领域发展新的里程碑。　　一、太阳能光热类型　　1槽式太阳能系统8　　槽式太阳能系统是目前商业应用最多的太阳能发电系统，其技术相对于其他太阳能发电系统较成熟。槽式太阳能系统的全称为槽式抛物面反射镜太阳能热发电系统，该技术利用大面积的槽型反射镜将太阳能聚焦在集热管上，

3、即线聚焦原理，通过太阳能对集热管的不断加热使集热管内的传热工质升温，从而将水蒸发为水蒸气，以此产生能量来使常规的汽轮机发电。槽式太阳能发电系统的特点之一即聚光比高，聚光性能强。其聚光系统的聚光比通常情况下在10～100之间徘徊；若借助其他导热流体来提高槽式太阳能聚光系统的性能，则其聚光比会大大提高，如以油为工质，这时槽式太阳能聚光的热度最高可达到400℃，若将导热流体换为混合硝酸盐，这时槽式太阳能聚光热度最高可达550℃。很显然，以混合硝酸盐作为集热管内的工质发电效率较高。槽式太阳能发电系统主要是以太阳能为发电的原动力的，这

4、就决定了发电源动力的不确定性。因此，除一般的发电装置以外，还要有必要的蓄热系统或者可替代的燃料，以保证发电系统的正常运行。槽式太阳能系统的高聚光比性能，使得其不仅仅应用在发电系统中，在非电空调应用中，其作用也有所体现。利用槽式太阳能集热系统加热热水，与吸收式制冷机组结合应用，相比常规用电制冷机组而言，对节约能源、缓解电力有一定的好处。　　2塔式太阳能系统8　　塔式太阳能系统不同于槽式太阳能系统的工作原理，是以点聚焦为核心思想运行的。塔式太阳能系统主要由五个结构构成，分别是主控系统、接收器、发电系统、定日镜群（可跟随太阳随时调

5、整角度的球面镜群）及蓄热槽。塔式太阳能系统最显著的特点即接收器设立在高塔之上，而高塔的位置由设立在地面的定日镜群所决定。地面上的定日镜群可将太阳光集中并射向高塔上的接收器，在使接收器中的传热介质达到一定的温度后，通过与地面相连的管道将热能传送至地面上的蒸汽发生器，从而产生大量蒸汽，为发电提供动力。塔式太阳能系统的聚光比通常是在300～1500，发电蒸汽运行温度为500℃左右，其运行温度更是高达1000℃～2000℃，相较于槽式太阳能聚光比更高，聚光性能更好。在塔式太阳能系统中，高塔之上的接收器起到了一个中枢的作用，因此接收器

6、对于整个系统来说是至关重要的。　　3其他系统　　太阳能光热发电系统即将太阳能转化为热能，并利用热能来发电。除了槽式太阳能系统和塔式太阳能系统外，还有碟式太阳能系统、线性菲涅耳反射器系统及平板太阳能集热系统。　　（1）碟式（盘式）太阳能系统属于太阳能系统的始祖，被人类最先开发使用。碟式太阳能系统外形是由无数小镜子构成的抛物面，由此形成一个巨大的反光镜，将太阳光反射至焦点处，这样的聚光方式会聚集很强的太阳能，从而使聚光比高达3000以上，焦点处的温度亦是高达1000℃，此时碟式太阳能系统的运行温度通常在500℃～1500℃8。因

7、此，碟式太阳能系统具有非常高的热机效率。碟式太阳能系统在不断地发展中将方向转向了开发单位功率质量比更小的空间电源上。碟式太阳能系统与众多光伏发电系统比较而言，具有设备运费低、发射质量小及气动阻力小等优势。碟式太阳能系统虽与槽式太阳能系统有些相似，但是两者的热点转化装置不同。碟式太阳能系统热点转化装置一般都采用斯特林机作为原动机。斯特林机是由动力活塞与配器活塞组成的活塞式外燃机。将配气活塞上下室的旁路连接在气缸侧壁位置，内部的工质在配器活塞中上下交替时则会充分利用这个旁路进行工作。　　（2）最近随着太阳能系统的不断发展，线性菲

8、涅尔反射器系统开始被人们越来越多的关注，逐渐发展起来。线性菲涅尔反射器系统是由早期的槽式发电系统不断改进而来的，主要包括三部分，分别是反射镜场、跟踪装置及接收装置。其主反射场即是由无数平面镜组成的平面镜群，根据位置的不同排列成平面镜阵列，平面镜自身的转动轴处在同一水平面中，跟踪装置可以将平