槽式太阳能集热器集热性能分析

槽式太阳能集热器集热系统支架的模态分析

［２］杨晓文．滚筒式洗衣机的振动模态分析［Ｄ］．上海：上海交通大学工程，２００６．
接处的刚度；同一阶数下，支架固有特性参数（固有频率和振型）随角度变化不明显，故设计时不需要
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｒｏｕｇｈＡＮＳＹＡＭｏｄａｌａｎａｌｙｓｉｓ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｎｇｌｅｏｆｍｏｄａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．Ｔａｋｉｎｇｔｈｅｍｏｄｅｌｏｆ
ｒａｍｅｔｅｒａｎａｌｙｓｉｓｏｆｂｒａｃｋｅｔｓｙｓｔｅｍｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｎｇｌｅｏｒｄｅｒ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｎａｔｕｒａｌｒｅｆｑｕｅｎｃｙｏｆｔｈｅｓｕｐｐｏ￣ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｌｏｗ，ａｎｄｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｍｏｄｅｓｂｅｆｏｒｅｔｈｅ１２ “ｏｒｄｅｒａｒｅｃｏｌｌｅｃｔｏｒｅｌｅｍｅｎｔｓａｒｅｒｏｔａｔｉｎｇａｒｏｕｎｄｔｈｅＺ—ａｘｉｓ．Ｔｈａｔｉｓｔｏｓａｙ，ｔｈｅｒｏｔａｔｉｏｎａｌｓｔｉｆｆｎｅｓｓａｒｏｕｎｄｔｈｅｚ—ａｘｉｓｉｓｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｓｍａｌｌｅｒ，ａｎｄｎｅｅｄｔｏｔａｋｅ

槽式太阳能热发电技术的现状及进展

槽式太阳能热发电技术的现状及进展槽式太阳能热发电技术简介槽式太阳能热发电是利用槽式聚光镜将太阳光聚在一条线上，在这条线上安装着一个管状集热器，用来吸收太阳能，并对传热工质进行加热，再借助蒸汽的动力循环来发电。

槽式聚光器的抛物面对太阳进行的是一维跟踪，聚光比为10~100，温度可以达到400℃。

20世纪80年代中期槽式太阳能热发电技术就已经发展起来了，目前美国加利福尼亚州已经安装了354 MW的槽式聚光热发电站，其工作介质是导热油，换热器可以使导热油产生接近400℃的过热蒸汽来驱动汽轮机发电。

槽式太阳能热发电技术特点槽式太阳能热发电技术最主要的特点是使用了大量的抛物面槽式聚光器来收集太阳辐射能，并把光能直接转化为热能，通过换热器使水变成高温高压的蒸汽，并推动汽轮机来发电。

因为太阳能是不确定的，所以在传热工质中加了一个常规燃料辅助锅炉，以备应急之用。

槽式太阳能热发电的缺点是：（1）虽然这种线性聚焦系统的集光效率由于单轴跟踪有所提高，但很难实现双轴跟踪，致使余弦效应对光的损失每年平均达到30%。

（2）槽式太阳能热发电系统结构庞大，在我国多风、高风沙区域难以立足。

（3）由于线型吸热器的表面全部裸露在受光空间中无法进行绝热处理，尽管设计真空层以减少对流带来的损失，但是其辐射损失仍然随温度的升高而增加。

槽式太阳能热发电技术集热系统结构（一）集热管集热管是槽式太阳能热发电集热系统的一个关键部件，能够将反射镜聚集的太阳直接辐射能转换成热能，温度可达400℃。

目前使用的集热管内层为不锈钢管，外层为玻璃管加两端的金属波纹管。

内管涂覆有选择性吸收涂层，以实现聚集太阳直接辐射的吸收率最大且红外波再辐射最小。

两端的玻璃一金属封接与金属波纹管实现密封连接，提供高温保护，密封内部空间保持真空。

减少气体的对流与传导热损，又加上应用选择性吸收涂层-使真。

用于槽式聚光集热器的真空集热管的热损失分析

SOLAR பைடு நூலகம்NERGY
太阳能技术产品与工程
用于槽式聚光集热器的真空集热管的热损失分析
江西新能源科技职业学院光伏材料学院 ■ 鲁红光
摘要：在分析了国内外真空集热管发展现状和最新动态的基础上，对槽式聚光集热器真空集热管建立了热损失模型，运用理论公式分析方法对热损失产生的原因进行了深入分析，并通过实验验证了热损失经验公式，得出结论：影响热损失的主要因素在于工质与环境的温差，以及真空集热管的真空度。
关键词：槽式太阳能热发电；聚光集热器；真空集热管；热损失
0 引言太阳能热发电技术中，槽式太阳能热发电技
术最早实现了商业化运营，是目前可再生能源领域的研究热点。在国际上，美国公司鲁兹(LUZ)在加利福尼亚州建造了 9 座槽式太阳能热发电系统（SEGS I-SEGSIX），总装机容量达 354 MWe，已稳定运行了 20 多年[1]。在国内，2016 年 9 月 13 日公布的我国首批 20 个 1.35 GW 太阳能热发电示范电站项目中，槽式太阳能热发电项目就有 7 个； [2] 2016 年 10 月 12 日，由深圳市金钒能源科技有限公司独资建设的世界上首个高温熔盐槽式太阳能热发电示范回路在甘肃阿克塞戈壁正式并网发电[3]。
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1. 换热流体 2. 接收管内壁 3. 接收管外壁 4. 玻璃套管内壁 5. 玻璃套管外壁 6. 周围环境 7. 大气环境 8. 集热管支架 a. 热网
T3 T2 T1
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T1. 换热流体温度 T2. 接收管内壁温度
T3. 接收管外壁温度 T4. 玻璃套管内壁温度
T5. 玻璃套管外壁温度 b. 热物理模型

槽式集热器分类和应用

槽式集热器分类和应用槽式集热器是一种利用太阳能将光能转化为热能的设备，广泛应用于太阳能热水器、太阳能空调、太阳能发电等领域。

根据其不同的形式和结构，槽式集热器可以分为直线槽式集热器和折线槽式集热器。

直线槽式集热器是一种最常见的槽式集热器。

它由一个长而窄的集热槽构成，通常呈东西走向，且与地面保持一定的倾角。

集热槽内部覆盖着高吸收率和低发射率的涂层，可以有效吸收太阳辐射并将其转化为热能。

集热槽的两侧通常有一系列反射板，用于反射从上方来的散射光，增加光的入射角度，提高光的吸收效率。

直线槽式集热器的优点是结构简单、制造成本较低，适用于各种规模的太阳能热利用系统。

折线槽式集热器是一种改进型的槽式集热器。

与直线槽式集热器不同的是，折线槽式集热器的集热槽呈折线形状，可以增加集热槽的长度，提高吸收面积。

这种设计可以更充分地利用太阳能，提高集热效率。

折线槽式集热器通常适用于大型太阳能热利用系统，如太阳能发电站等。

槽式集热器的应用非常广泛。

在太阳能热水器中，槽式集热器通常用于吸收太阳辐射，将光能转化为热能，加热水箱中的水。

水箱内部通常有一层绝热材料，用于保持水的温度。

太阳能热水器可以利用槽式集热器在阳光充足的地区提供充足的热水。

在太阳能空调系统中，槽式集热器用于吸收太阳辐射，将光能转化为热能。

然后，槽式集热器将热能传递给制冷机组，制冷机组通过制冷剂的循环来实现空调效果。

太阳能空调系统可以有效利用太阳能，减少对传统能源的依赖，节约能源。

在太阳能发电领域，槽式集热器也发挥着重要的作用。

槽式集热器可以将太阳辐射转化为热能，然后利用热能发电。

这种集热器通常用于太阳能热电联供系统，可以实现太阳能的多重利用。

槽式集热器是一种重要的太阳能利用设备，根据其形式和结构的不同，可以分为直线槽式集热器和折线槽式集热器。

它们广泛应用于太阳能热水器、太阳能空调、太阳能发电等领域，为人们提供了可持续、清洁的能源解决方案。

随着太阳能技术的不断发展，槽式集热器的性能和效率也将不断提高，为可再生能源的开发和利用做出更大的贡献。

水平轴跟踪槽式太阳能集热器动态集热量计算与分析

Liu Shaofeng1 Yang Zhengwu2 Si Pengfei2 Rong Xiangyang2 Shi Lijun2
( 1.China Urban Construction Design & Research Institute Co., Ltd, Beijing, 100120; China Southwest Architecture design and Research Institute Co., Ltd, Chengdu, 610041 ) 【Abstract】 This paper introduces two kinds of single-axis solar energy heat collection and tracking modes, a heat collection calculation model and calculation flow of horizontal axial collector with grooved surface are established for different regions, different times and different solar radiation intensities. Take Lhasa as an example, the collector efficiency and heat collection of horizontal east-west axis and north-south axis are analyzed in detail, the results show that, the efficiency of slot horizontal shaft collector in this area does not change with the change of tracking mode, with the horizontal layout of north and south focal lines, the east-west tracking mode is more conducive to increasing the heat collection, increasing the proportion by about 7%. 【Keywords】 Parabolic trough collector; Horizontal axis; Heat-collecting capacity; Collection efficiency

2023塔式及槽式光热发电技术分析及设计参考资料

6. 塔式太阳能光热电站镜场设计
研究如何做到布局紧凑、合理，管线连接短捷、整齐。
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7. 编写光热发电技术方案主要内容
7. 光热发电储热系统设计光热储热系统的系统组成、储热形式、关键技术、性能参数和技术指标进行设计研究，一方面对熔融盐储热系统进行分析，主要包括熔融盐泵、熔融盐蒸汽发生器、熔融盐系统伴热等，另一方面对熔融盐储热系统的相关计算进行研究，确定设计方案。 8. 光热工艺系统集成设计
《太阳能熔盐(硝基型)国家标准》（GB∕T 36376-2018 ）
《太阳能光热发电站调度命名规则》（GB/T 40866-2021）
《太阳能热发电厂储热系统设计规范》（DL∕T 5622-2021）
《光热发电站性能评估技术规范》（GB/T 40614-2021）
《太阳能热发电站储热系统性能评价导则》（GB/T 41308-2022）
《太阳能热发电厂蒸汽发生系统设计规范》（DL/T 5605—2021）
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9. 世界部分大型光热电站汇总
项目名称 Noor Energy I
Ivanpah Solana Ashalim Cerro Dominador 乌拉特中旗敦煌 Xina Solar One
项目地阿联酋
美国美国以色列智利中国中国南非
➢ 为了降低安装难度，提高装配效率，大尺寸集热器必然朝向部件标准化、轻量化、坚固化来发展。
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6. 熔盐储热
光热发电在发电稳定性优于光伏发电，靠的就是拥有储热系统。储热系统用的储热介质多为熔盐，常见的光热熔盐品种有二元盐（ 40%KNO3+60%NaNO3 ）、三元盐（53%KNO3+7%NaNO3+40%NaNO2）和低熔点熔盐产品等。对于光热发电而言，二元熔盐的应用较为广泛及成熟。技术优势

槽式太阳能热发电站中太阳岛的集热器回路的压力试验分析

太　阳　能第1期　总第333期2022年1月No.1　Total No.333Jan., 2022SOLAR ENERGY0 引言槽式太阳能热发电站中的太阳岛是由多个集热器回路构成，这些回路以相互平行的并联方式布置，并通过导热油母管连接。

国内首个槽式太阳能热发电项目——中广核德令哈50 MW槽式太阳能热发电站(下文简称为“德令哈热发电站”)中的太阳岛由190个集热器回路构成，每个集热器回路由4个长为150 m的集热器(型号为欧洲槽ET-150)串联组成，每个集热器由12个长为12 m的集热管单元连接构成。

每个集热器回路中包含144根集热管单元和24个球连接组件。

在设计工况下，流经集热管和球连接组件的导热油(联苯-联苯醚混合物)的工作压力为3.3 MPa；当导热油的入口温度为293 ℃时，其在流经1个集热器回路后会被加热到393 ℃。

与常规火电厂热源稳定、可控性强不同，由于太阳辐射是不可控的，其会随季节、每天的日出日落及云层遮挡情况的变化而变化，因此以太阳辐射作为热源的太阳能热发电站需根据不同天气情况采取灵活的运行策略，导致在实际运行过程中导热油的工作压力和温度会存在较大波动。

由于集热管承受着不断变化的热应力，集热器的跟踪转动还会使集热管承受机械应力，且高温导热油对具有膨胀和旋转功能的球连接组件的密封性有很高的要求，因此，集热管和球连接组件的焊接质量尤为重要，需要在无损探伤试验之后、注油之前对集热器回路进行压力试验，以检验其结构强度和密封性。

本文分别对采用不同介质的压力试验方法进行了分析和对比。

1 压力试验方法对比集热器回路的压力试验主要包括水压试验和气压试验，至于采用何种方式，可依项目的具体情况来定。

对于传热工质为导热油的槽式太阳能热发电站而言，目前普遍采用Schott PTR70集热管，该类集热管内部的吸热管是由厚度为1.7 mm的不锈钢板卷制焊接而成，所以可能会存在焊接质量缺陷；外层为真空玻璃管。

蝶式、槽式、塔式太阳能发电区分详解

太阳能热发电种类错误!未找到引用源。

错误!未找到引用源。

幻灯片3碟式太阳能热发电系统碟式太阳能热发电系统是利用旋转抛物面的碟式反射镜将太阳聚焦到一个焦点。

碟式系统的太阳能接收器也不固定，随着碟形反射镜跟踪太阳的运动而运动，克服了塔式系统较大余弦效应的损失问题，光热转换效率大大提高碟式接收器将太阳聚焦于旋转抛物面的焦点上，而槽式接收器则将太阳聚焦于圆柱抛物面的焦线上，因此碟式接收器可以产生高温。

幻灯片4幻灯片5幻灯片6系统特性高聚光比：500-2000聚光表面温度：1000-1300℃效率高：28-30%面积不可能太大，因此功率1~50kW。

太阳能利用效率高：国外文献报道：该系统可将的辐射能转化成的电能，最高效率%发电规模灵活，安装简便，不需用水沙漠等缺水区域可用。

幻灯片7系统组成碟式抛物面太阳能聚光器碟式太阳能集热器斯特林发动机发动机及电输出系统幻灯片8碟式抛物面太阳能聚光器小聚光镜组合式结构简单，造价低间隙，面积利用率低镜面张膜式结构简单，造价低聚光镜拼接式面积利用率高，精度高幻灯片9碟式太阳能集热器间接式集热器相变换热，碱金属（钠、钾，钠钾合金等）热量传递快、容量大，温度恒定相变式、热管式、混合式直接式集热器温度分布极不均匀发电不稳定，不均匀幻灯片10斯特林发动机（引擎）Stirling Engine苏格兰牧师、物理学家、热力学家——Robert Stirling1816年，申请专利。

热机、外燃机理论效率——最大效率，卡诺循环效率幻灯片11幻灯片12幻灯片13斯特林机α- 型斯特林机：两个独立动力活塞，热活塞密封，精密加工β- 型斯特林机：隔离活塞，直线型气缸，斯特林申请专利机型，工艺易实现，最适用机型γ- 型斯特林机：与β类似，但动力活塞和隔离块分开，也是最适用机型幻灯片14幻灯片15幻灯片16幻灯片17碟式热发电系统的优点光热转换效率高达85%左右，在三类系统中位居首位；使用灵活，既可以作分布式系统单独供电，也可以并网发电。