《聚光跟踪类太阳能中温集热器关键技术研究与系统集成示范》

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一、项目概况:该项目旨在完成聚光跟踪类太阳能中温集热器关键技术研究,并形成规模化示范。在利用不同工质的太阳能中温集热器、太阳能中温蓄热材料与蓄热技术,太阳能中温利用集成技术方面取得突破。积极开展太阳能中温热利用在工农业生产和太阳能空调领域应用示范,加速产业化开发步伐,特别把太阳能集热器逐步向蒸汽发生(太阳能锅炉)、干燥、纺织印染等工业应用方向拓展和示范,为太阳能中温热利用技术的实用化和产业化打下坚实的基础。

二、经济指标:主要研究中高温空气中性能稳定的高温集热管及其批量化生产的工艺技术,完善槽式集热管的生产线,扩大了槽式集热管生产线宽度。课题组成功开发了Φ102/40-2000槽式集热管及系列化的镀膜钢管,开发了槽式太阳能中温集热器及其配套的热力循环监测系统。课题组自主建设500m2槽式太阳能中温热利用系统,采用DSG技术,利用水作为循环介质,温度达到150摄氏度,压力达到0.56MPa。达到了国内先进水平。课题组通过技术二次深化,开发了单机式聚光跟踪集热器,实现集热器产品线的延伸。

该槽式高温集热管产品经国家太阳能检测中心检测,其常温下,太阳选择性吸收涂层的吸收比0.94(AM1.5),半球发射比为6.3%,高温耐久性试验温度380℃,持续350小时后太阳选择性吸收涂层的吸收比0.94(AM1.5),发射比为6.1%,吸热体表面性能的衰减系数为0.002。设计的槽式太阳能中温吸热系统聚光器跟踪精度在风速≤7m/s条件下,跟踪精度达到0.1°;集热器系统强度在任何状态下阵风风速≤20m/s时,集热器不损坏;停止保护状态下风速≤32m/s时,集热器不损坏。集热效率:集热温度150℃条件下,集热效率为40%。热力系统的蒸汽温度达到150℃,换热、传热损失为9%。

三、专利、论文、标准:课题申报国内发明专利8项(验收时是6项),实用新型专利12项,其中授权国内发明专利8项,实用新型专利10项,发表论文5篇(验收后又发表两篇),其中国外期刊1篇,掌握了槽式中高温集热管及槽式太阳能吸热集热器的核心技术的自主知识产权,打破了该种中高温集热管在国际市场被国外少数几家公司垄断的局面。

通过制定11项槽式高温集热系统从原材料到系统组合安装的全过程测试检验方法(企业标准)及1项集热管技术规范的国家标准提交稿,建立从方案到产品的全过程质量控制手段,为国内建设高性能的槽式太阳能中高温热利用系统提供了技术保障和重要的参考价值。

四、应用发展与推进:太阳能是在未来能源应用领域内公认的最重要的一种能源资源,专家们表示,太阳能热利用的发展比太阳能光伏发电方面在技术、利用上更复杂,其市场的推广和应用环境也更难创造。但是,做好太阳能热利用工作是一项战略性的任务,中国应借鉴国外先进的技术和经验,采取更有效的措施,推动中国太阳能全面热利用的实施,为提升国家太阳能中高温热利用的推动应该从四个方面推进:1、应重视热利用技术的研究和开发;2、要构建推动市场发展的法律和政策措施体系;3、要加强对太阳能热利用工作的宣传;4、要加强太阳能热利用的国际合作。

成果说明

该项目研发的槽式高温真空集热管是太阳能热发电的核心部件,具有完全自主知识产权和品牌的核心产品。目前这些集热管产品已经完成中试并进行了中试产业化,推广范围广,应用效果良好。 截至2018年年底,销售中温槽式中温集热系统及关键部件3000多万元,应用到国内外多个项目中。 利用槽式太阳能集热管技术,开展了太阳能中温技术在民用领域的应用研究,开发了一系列的微型太阳能中温聚光集热器产品,应用于太阳能中温技术的拓展。 微型太阳能厨房装置以太阳能中高温聚光跟踪技术为基础,采用抛物面槽式聚光单元,跟踪太阳,持续不断

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