255kW水工質槽式中溫太陽能空調及工業熱利用示范案例分析
發布者：陳寶容 | 來源：湖北貴族真空科技股份有限公司 | 1評論 | 9056查看 | 2016-07-14 09:27:45
1項目概況
項目建設地址位于湖北省黃岡市禹王高新技術產業園（如圖1所示），占地面積5000平方米。項目除解決辦公樓的空調外，太陽能集熱器的熱能還能解決車間的零件烘烤預熱。槽式太陽能集熱器陣列如圖2所示。
本項目承擔單位為湖北貴族真空科技股份有限公司，技術協作單位為中國科學院電工研究所和華北電力大學。
2設計思路
此示范平臺系統主要由槽式太陽能集熱器、溴化鋰空調主機、蓄能裝置、風機盤管、蒸汽烘干機、高壓循環水泵、冷卻塔和控制系統八大部分組成。系統主要設備如表1所示。
槽式太陽能集熱器利用熱水作為工作介質，溫度可達200℃左右，將高溫介質送到溴化鋰空調主機，驅動機組制冷（熱），再通過介質水輸送到室內供用戶使用。蓄能器存儲多余的熱量，可解決夜間或陰雨天制冷（熱）的需求。
項目的熱力傳輸使用創新型生產的真空絕熱傳輸管，使系統熱損得到進一步降低，提高了運行效率。
3技術參數
3.1槽式太陽能集熱器
槽式太陽能集熱器是系統的重要組成部分，由跟蹤系統驅動跟蹤太陽，利用拋物面的聚光性能，將太陽光反射聚焦到吸收器上，加熱傳熱工質，為溴化鋰空調主機提供高溫的驅動熱源。
3.1.1技術參數
（1）系統耐風力等級：8級，最大風速20m/s；
（2）工質：水。
3.1.2自動跟蹤
根據太陽運行軌跡采用前饋控制方法控制三相混合式步進電機來驅動集熱器做旋轉運動，準確追蹤太陽，跟蹤精度0.1°。
3.1.3腔體吸收器
吸收器位于聚光器的焦線上，通常在吸收器上的能量密度是正常太陽輻射強度的30~100倍。吸收器是聚焦太陽能集熱器中光熱轉換過程的承載者，其效率的高低將會直接影響系統的集熱效率。本項目設計了四種不同結構的腔體吸收器，并利用幾何光學和傳熱學原理，對其進行實驗和性能模擬，最終得出三角形腔體為最優結構，并最終用三角形腔體吸收器為拋物槽式太陽能集熱器的吸收器。腔體內壁選擇性涂層的吸收率達到0.9以上，通過測試，無論在90℃還是150℃的工況下，三角形腔體熱損失較小。
3.1.4槽式聚光器
材料采用平板玻璃，通過熱彎加工形成一定弧度的鏡面，并在玻璃的背面鍍銀。每一塊平板玻璃截面長度為1.736m，寬為1.365m，每一單元共使用8塊玻璃，即19.3m2的反射面積；在該弧度設計時，玻璃的光比為40。
3.2溴化鋰空調主機溴化鋰空調主機選用的是單/雙效熱水型制冷機組，主要技術參數如表2所示。
注：
1.機組可以做到125℃~150℃時使用雙效流程；80℃~125℃時使用單效流程。
2.制冷機控制柜內放置1套自帶PLC，對溴化鋰制冷機的運行進行實時控制，控制方式通訊協議為OmronHostlink。
3.冷水、冷卻水測污垢系數為0.086m2·℃/kW。
4.冷水、冷卻水壓力小于0.6MPa。
3.3真空傳輸管
系統的管路采用真空傳輸管，該管是針對國內太陽能光熱發電裝備行業現狀，開發的“太陽能熱發電低熱損高溫工質真空傳輸管”，可大幅降低太陽能光熱發電高溫介質的輸送熱損失，與巖棉保溫管道相比，在400℃工質輸送條件下，可降低85%的熱損，已經獲得了3項國家發明專利和5項實用新型專利（如圖3所示）。
圖3專利產品
4經濟性及社會效益
4.1系統投資
該系統預計投資為563萬元，其中設備系統總投資約為406萬，研發人員經費100萬元，土地支出60萬元。
4.2經濟效益
以255kW的槽式中溫太陽能集熱鏡場計算，每年可節約用電96000kW·h，減少CO2排放1000噸。另外，項目使用方廠房以前零件清洗后必須烘烤預熱，烘烤預熱的質量直接影響產品真空度，每年僅烘烤這一道工序，須電能約27690kW·h。該項目建成后，可利用太陽能熱能對產品零件烘烤預熱，完全取代傳統的電熱烘烤方式。
4.3社會效益
采用太陽能集熱器從陽光中獲取能量，避免了使用普通的燃氣做為能源燃燒而產生的溫室氣體；所采用的溴化鋰制冷機組使用溴化鋰/水作為制冷劑，可避免傳統制冷機中氟氯烴化合物泄漏而造成對臭氧層的破壞。該項目不僅節約能源，還可以有效減少碳排放，我國有著廣泛的推廣應用價值。
由此可見，本項目為實現我國十二五節能減排目標做出重大貢獻，社會效益顯著。
結語
我國約有1億農戶冬季需要采暖，按每戶一個采暖季節節約標煤4.36噸測算，使用太陽能采暖，全國1億農戶可年替代標煤4.36億噸，減排二氧化碳11.3億噸。
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最新評論
1人參與
zjchuaran
不看好槽式太陽能聚光溴化鋰空調。當年遠大也試驗過，最終放棄。其原因是我國南北方在夏季多處雨季，云層厚光照不足，特別是遇桑拿天太陽能空調恰是英雄無用武之地。實踐獲真知，
2016-07-14 10:27:55
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