太阳能超高温热利用技术
【摘要】:能源危机已成为现在最大的危机,而取之不尽,用之不竭的太阳能并没有被我们充分利用。现在还只是在中高温热利用阶段,主要用来烧水、发电。如何实现太阳能超高温热利用是迫切需要解决的问题,也具有重要的意义。超高温太阳能聚光技术,就是利用很小的投资可以获取1000度----3000度以上的太阳能高温光斑。这个光斑的意义非比寻常,不仅在太阳能聚光光伏、光热发电体现其重要价值,而且高温太阳能制氢,太阳能发电制氢方面都有重要意义。
【关键词】:太阳能 超高温 利用 贮存
一、 太阳能超高温利用发展状况
目前太阳能利用还局限在中高温阶段,最高1000度左右,没有实现超高温利用,因而利用效率不是很高。而且,主要用于烧水(太阳能热水器)、发电(光伏发电)等等。虽然很多国家都在研究超高温利用,但还处于试验阶段,一旦实现了太阳能的超高温利用,将便有划时代的意义。
二、 如何实现超高温聚光
1、 聚光技术:将一定面积的的太阳光,通过聚光系统照射到太阳能电池板上,通常形成一个狭小的区域,增加照射到太阳能电池板上的光强,减小太阳能电池板使用量又提高了效率。对常规太阳电池进行聚光,提高单位面积太阳电池的输出功率的同时,在一定程度上克服了太阳能量的分散性和太阳光的不均匀性,避免因此产生的太阳能电池板的局部过热、温度过高的缺点。
2、 目前投入使用的聚光技术
A、 平面反射聚光:就是平面反射聚光,即是在太阳能电池板四周布置反光材料,增加电池板的入射光强。原理如图:
B、 塔式聚光技术:用定日镜将阳光反射到位于高塔上的电池板上,实现大容量的光电转
换。
C、 槽式聚光技术:通过抛物面槽式聚光镜面将太阳光汇聚在焦线上,安装在焦线上太阳
能电池板,吸收聚焦后的太阳辐射能,进行光电转换。
D、 蝶式聚光技术:采用多块平面反光材料如平面镜,并通过巧妙的结构设计,使得太阳
光经反射后均匀的照射到太阳能电池板上,大大提高了单位电池板的发电效率。
E、 太阳能集热管:两根玻璃管内涂有磁控溅射吸收涂存同轴安装制作而成,太阳能透
过外玻璃照射到内管外表面吸热体上转换为热能,然后加热内玻璃管内的传热流体,由于夹层之间被抽真空,有效降低了向周围环境散失的热损失,使集热效率得以提高。
F、 菲涅尔透镜:是由聚烯烃材料注压而成的薄片,也有玻璃制作的,镜片表面一
面为光面,另一面刻录了由小到大的同心圆,它的纹理是利用光的干涉及扰射和根据相对灵敏度和接收角度要求来设计的,透镜的要求很高。主要有聚焦作用和将探测区域内分为若干个明区和暗区,使进入探测区域的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释入红外信号。
3、自行设计:用一圈透镜排成一个圆,光通过每个透镜都会聚成一个光斑,让所有一圈的光斑重合到一点,看看能否达到1000度以上。
三、 超高温聚光技术的利用
由于还没有研究出太阳能超高温技术,所以具体应用还不清楚,猜想可以应用于以下几个方面:
1、 切割金属:像一把光刀直接把需要切开的地方迅速切断
2、 熔融金属:照在需要熔融的金属上,光斑温度稍高于金属的熔点
3、 太阳能制氢
四、 超高温太阳能的贮存
超高温难以贮存,因而必须把它转化为其他的能量形式以再利用,可以利用光伏发电把它转化为电的形式,或用一个耐高温的绝热容器盛装高沸点物体,用超高温太阳能使其温度升高而将能量贮存在其中,待需要用时再让它凝固放热。
太阳能超高温热利用技术
【摘要】:能源危机已成为现在最大的危机,而取之不尽,用之不竭的太阳能并没有被我们充分利用。现在还只是在中高温热利用阶段,主要用来烧水、发电。如何实现太阳能超高温热利用是迫切需要解决的问题,也具有重要的意义。超高温太阳能聚光技术,就是利用很小的投资可以获取1000度----3000度以上的太阳能高温光斑。这个光斑的意义非比寻常,不仅在太阳能聚光光伏、光热发电体现其重要价值,而且高温太阳能制氢,太阳能发电制氢方面都有重要意义。
【关键词】:太阳能 超高温 利用 贮存
一、 太阳能超高温利用发展状况
目前太阳能利用还局限在中高温阶段,最高1000度左右,没有实现超高温利用,因而利用效率不是很高。而且,主要用于烧水(太阳能热水器)、发电(光伏发电)等等。虽然很多国家都在研究超高温利用,但还处于试验阶段,一旦实现了太阳能的超高温利用,将便有划时代的意义。
二、 如何实现超高温聚光
1、 聚光技术:将一定面积的的太阳光,通过聚光系统照射到太阳能电池板上,通常形成一个狭小的区域,增加照射到太阳能电池板上的光强,减小太阳能电池板使用量又提高了效率。对常规太阳电池进行聚光,提高单位面积太阳电池的输出功率的同时,在一定程度上克服了太阳能量的分散性和太阳光的不均匀性,避免因此产生的太阳能电池板的局部过热、温度过高的缺点。
2、 目前投入使用的聚光技术
A、 平面反射聚光:就是平面反射聚光,即是在太阳能电池板四周布置反光材料,增加电池板的入射光强。原理如图:
B、 塔式聚光技术:用定日镜将阳光反射到位于高塔上的电池板上,实现大容量的光电转
换。
C、 槽式聚光技术:通过抛物面槽式聚光镜面将太阳光汇聚在焦线上,安装在焦线上太阳
能电池板,吸收聚焦后的太阳辐射能,进行光电转换。
D、 蝶式聚光技术:采用多块平面反光材料如平面镜,并通过巧妙的结构设计,使得太阳
光经反射后均匀的照射到太阳能电池板上,大大提高了单位电池板的发电效率。
E、 太阳能集热管:两根玻璃管内涂有磁控溅射吸收涂存同轴安装制作而成,太阳能透
过外玻璃照射到内管外表面吸热体上转换为热能,然后加热内玻璃管内的传热流体,由于夹层之间被抽真空,有效降低了向周围环境散失的热损失,使集热效率得以提高。
F、 菲涅尔透镜:是由聚烯烃材料注压而成的薄片,也有玻璃制作的,镜片表面一
面为光面,另一面刻录了由小到大的同心圆,它的纹理是利用光的干涉及扰射和根据相对灵敏度和接收角度要求来设计的,透镜的要求很高。主要有聚焦作用和将探测区域内分为若干个明区和暗区,使进入探测区域的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释入红外信号。
3、自行设计:用一圈透镜排成一个圆,光通过每个透镜都会聚成一个光斑,让所有一圈的光斑重合到一点,看看能否达到1000度以上。
三、 超高温聚光技术的利用
由于还没有研究出太阳能超高温技术,所以具体应用还不清楚,猜想可以应用于以下几个方面:
1、 切割金属:像一把光刀直接把需要切开的地方迅速切断
2、 熔融金属:照在需要熔融的金属上,光斑温度稍高于金属的熔点
3、 太阳能制氢
四、 超高温太阳能的贮存
超高温难以贮存,因而必须把它转化为其他的能量形式以再利用,可以利用光伏发电把它转化为电的形式,或用一个耐高温的绝热容器盛装高沸点物体,用超高温太阳能使其温度升高而将能量贮存在其中,待需要用时再让它凝固放热。