新能源与分布式发电技术02太阳能及其利用.ppt

§2.4 太阳能直接热利用 §2.4.2 太阳灶和热水器 §2.4.2.1 太阳能热水器 太阳能热水器就是利用太阳辐射的热量进行加热从而提供热水的设备。 由于可以节省用于加热的电能，太阳能热水器被认为是最重要的环保节能措施之一。 在太阳能热利用的各种方式中，发展和应用最完善的就是太阳能热水器。 我国的太阳能热水器应用稳居世界第一。（详见教材） §2.4 太阳能直接热利用 §2.4.2.1 太阳能热水器 常见的太阳能热水器系统的结构如图所示。 §2.4 太阳能直接热利用 §2.4.2.2 太阳灶 太阳灶是一种收集太阳能并将吸收的热量用于炊事的装置。 常采用球面的点聚焦型集热器，如图所示。 §2.4 太阳能直接热利用 §2.4.3 太阳能空调 太阳能空调是比较常见的利用太阳能制冷的方式。 太阳能空调的能量需求和太阳能的供应比较一致。这是太阳能空调应用最有利的客观因素。从这方面来看，太阳能空调应该是最合理的太阳能应用方案之一。 目前的太阳能空调技术，主要采用太阳能吸收式制冷和光电转化电能驱动制冷。 §2.4 太阳能直接热利用 §2.4.3.1 太阳能吸收式制冷 吸收式制冷，是利用热能直接制冷的最常用方式。比较成熟的是“溴化锂-水溶液”吸收制冷，已经在一些示范工程中应用，效果理想。（具体原理，详见教材） 也可以用氨－水溶液，其中氨是制冷剂（沸点33.4oC ），水是吸收剂。 图2.14为斯里兰卡Power Star公司设计的太阳能空调。 §2.4 太阳能直接热利用 §2.4.3.2 光电转化电能驱动制冷 光电转换电能驱动制冷，实际是先把太阳能转换为电能（是光伏发电方式），再用电力驱动空调。 图为greencore公司设计的10200移动式太阳能空调。 §2.4 太阳能直接热利用 §2.4.4 太阳能房 太阳能房是综合利用太阳能光热转换、光电转换等过程，实现主动的和被动的太阳能利用的节能建筑。 安装太阳能热水器，提供生活热水；安装太阳能空调，调节室内温度；安装太阳电池板，提供生活用电。设计实现最佳采光、采暖，冬暖夏凉。 还可结合风力、地热等能源及建筑节能材料，实现零耗能建筑 §2.4 太阳能直接热利用 §2.4.5 太阳池 太阳池是一种集中储存太阳能的方式，并可作为热源使用。 池水为盐水，一般表层为清水，越往深处盐度越大，底层甚至为饱和状态。 池底深而黑，光辐射被池底吸收转变为热能后，除了池底的有限散热，基本不会向水池表面散热（想想：为什么？）。 太阳不断辐射、底层水不断储热，水温就越来越高。将池底的热取出，就可以进行各种应用，而且这种热源还比较稳定。 世界上最早的太阳池（在死海，详见教材） §2.5 太阳能热发电 §2.5.1 太阳能热发电系统的构成 太阳能蒸汽热动力发电的原理和传统火力发电的原理类似，所采用的发电机组和动力循环都基本相同。 太阳能热发电系统，由集热部分、热传输部分、蓄热与热交换部分和汽轮发电部分组成。 §2.5 太阳能热发电 §2.5.1 太阳能热发电系统的构成 （1）集热部分 定日镜（聚光系统）的作用是提高功率密度。 集热器的作用是将聚焦后的太阳能辐射吸收，并转换为热能提供给工质。 （2）热能传输部分 把集热器收集起来的热能传输给蓄热部分。 （3）蓄热与热交换部分 蓄热装置保证发电系统的热源稳定。热能通过热交换装置，转化为高温高压蒸汽。 （4）汽轮发电部分 §2.5 太阳能热发电 §2.5.2 太阳能热发电系统的基本类型 较大规模的热发电系统，往往需要设计大面积的聚光系统，形成一个庞大的太阳能收集场，来实现聚光功能。 太阳能热发电系统可以分为三个基本类型：槽式线聚焦系统、塔式定日镜聚焦系统和碟式点聚焦系统。 也有一些不用聚焦结构的太阳能发电系统，多采用真空管集热器，如教材上的图2.17所示。 §2.5 太阳能热发电 §2.5.2.1 槽式太阳能热发电系统 整个槽式系统由多个呈抛物线形弯曲的槽型反射镜构成。 每个槽式反射镜都将其接收到的太阳光聚集到处于其截面焦点连线的一个管状接收器上。 其应用情况，详见教材。 §2.5 太阳能热发电 §2.5.2.2 塔式太阳能热发电系统 一般是在空旷平地上建立高塔，高塔顶上安装接收器；以高塔为中心，在周围地面上布置大量的太阳能反射镜群；把阳光积聚到接收器上，加热工质，产生高温高压蒸汽推动汽轮机发电。 塔式系统聚光比高，易于实现较高的工作温度，系统容量大、效率高，因而适用于大规模太阳能热发电系统。 最早的和最大的太阳能热电站，都是塔式太阳能热电站。（详见教材） §2.5 太阳能热发电 §2.5.2.3 碟式太阳能热发电系统 碟式太阳热发电系统，由许多反射镜组成一个大型抛物面，类似大型的抛物面雷达天线，聚光比可达数百倍到数千倍； 在该抛物面的焦点上安放热能接收器，利用反射镜把入射的太阳