摘要 

  隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，能源短缺和環(huán)境污染問題逐漸受到人們的重視，開發(fā)利用可再生能源成為一種趨勢。在可再生能源中太陽能具有資源豐富、綠色環(huán)保、安全無害等優(yōu)點，為全人類提供了一種新的生活形態(tài)，是人類社會步入了節(jié)能減排的新時代。太陽能的利用方式多種多樣，其中槽式集熱器屬于中高溫集熱器，可用于熱發(fā)電系統(tǒng)、采暖工程、吸收式制冷、海水淡化處理等領(lǐng)域。

一、研究背景

  能源是人類為此生存的基本的物質(zhì)保障和促進社會經(jīng)濟不斷發(fā)展的前進動力，隨著科技的進步以及人們物質(zhì)水平的提高，人類對能源的消費量也在日益增多。當(dāng)即世界面臨著巨大的能源匱乏問題，以及傳統(tǒng)的化石燃料燃燒所帶來的環(huán)境污染問題。中國能源發(fā)展面臨的主要問題是：能源短缺日益嚴(yán)重，能源利用強度較高，能源利用效率與發(fā)達國家相比差距明顯，能源產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及其不合理，能源區(qū)域分布結(jié)構(gòu)不平衡，能源環(huán)境問題日趨嚴(yán)重，能源安全問題日益突顯。

  中國大部分地區(qū)位于北緯45度以南，具有豐富的太陽能資源，據(jù)估算每年太陽能輻射能量為3340~8400MJ/㎡，全國陸地表面積接收到的太陽能輻射總能量相當(dāng)于17000億標(biāo)煤所產(chǎn)生的能量，尤其是在西藏地區(qū)太陽能輻射總量為6000~8000MJ/㎡，年日照小時在1500~3400小時之間，為全國之首，也是世界上最豐富的地區(qū)之一。如表所示1-1所示，以該地區(qū)的年輻射總量值為依據(jù)，可以將我國的太陽能資源分為五個區(qū)。

 從表1-1中可以看出，我國的大多數(shù)地域太陽能資源豐富，如果能夠?qū)@些太陽能資源做到充分合理地高效利用，將會產(chǎn)生一筆可觀的能源經(jīng)濟效益，推動社會的經(jīng)濟發(fā)展和為節(jié)能環(huán)保事業(yè)做出一份貢獻。

一、槽式集熱器

  槽式太陽能集熱器利用的是光熱轉(zhuǎn)化方式。通過聚焦、反射和吸收等過程實現(xiàn)光能到熱能的轉(zhuǎn)化，使換熱介質(zhì)達到一定溫度，以滿足不同負載的需求。太陽能集熱器作為一種將光能轉(zhuǎn)化為熱能的設(shè)備，在太陽能利用系統(tǒng)中占據(jù)主導(dǎo)地位，為系統(tǒng)提供熱源，其效率和投資成本會影響到整個集熱系統(tǒng)的效率和經(jīng)濟性。槽式聚光式太陽能集熱器屬于中高溫集熱器的范疇，可以使換熱工質(zhì)得到比較高的溫度，可被用到熱發(fā)電、海水淡化處理、供暖工程、吸收式制冷等生活和生產(chǎn)領(lǐng)域。槽式太陽能集熱裝置采用真空玻璃管結(jié)構(gòu)，即內(nèi)管采用鍍有高吸收率選擇性吸收圖層的金屬管，管內(nèi)走加熱介質(zhì)，在外面為玻璃管，玻璃管與金屬管間抽真空以抑制對流和傳導(dǎo)熱損失。

  槽式太陽能集熱器可以將真空集熱管作為接收器。拋物槽式太陽能集熱系統(tǒng)主要包括拋物槽式太陽能集熱器及其連接管路。拋物槽式太陽能集熱器接受和匯聚光能并將光能轉(zhuǎn)換為換熱工質(zhì)的熱能，是集熱系統(tǒng)的核心部件。管路負責(zé)連接太陽能集熱器與熱能利用裝置，起到連接紐帶的作用。

 以下為槽式集熱器展示圖片：