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高效大平板集热器应用

成果类型:: 实用新型专利

发布时间: 2023-09-27 09:52:11

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 孙孟佳 | 2023-09-27 09:52:11

平板型集热器的基本结构由透明盖板、吸热板、保温层和外壳组成。其工作原理为:当太阳光透过透明盖板照射到表面涂有吸收涂层的吸热板上时,吸热板吸收太阳的辐射能,将其转换成热能,并将热能传给吸热板流道内的工质,使流道内的工质温度升高;从集热器进口进入吸热板的较低温度的工质,在吸热体流道内被加热升温后,从集热器出口流走,并将有用的热能带走;与此同时,吸热板温度升高,透过透明板和外壳向周围环境散失热能,为减少散热,在平板太阳集热器底部和边框四周填充保温材料。以往的平板集热器在冬季运行时,由于环境温度较低,热损失很大。目前随着平板集热器的相关生产技术进步,保温效果较好的平板型集热器热损系数已降低至3.0W/(m2∙K),甚至更低,可以应用于寒冷地区。高效大平板太阳能集热器是一种集成的平板集热器,其基本原理及工作方式和普通平板集热器相同,但通过集成,一块集热器可以相当于5-8片普通平板集热器,大大减少了安装和连接头,提高了系统质量并减低安装成本。

较高的性价比特别适用于采暖系统,系统出口温度可以达到95℃以上集热器效率高,空晒温度可以达到200℃以上承压能力高,设计压力10bar,试验压力16bar,保证系统高可靠性适用于温度低于85℃的系统,当与四季沐歌集热器结合使用时可以产生最大价值,因为它在每一排最前面作为预热系统的效率很高。可靠性强,超过220000㎡的安装面积证明了其使用寿命和效率。在太阳能领域布局的挑战中,四季沐歌集热器具有很强的多样性,他可以通过不同的管径调节流量来满足不同排布集热器阵列。为客户寻求利益,四季沐歌在优化大型集热器领域有多年经验。

大平板集热器较适用于气候温和地区,严寒及夏热冬冷地区可有条件地选用;应用领域多为生活用水加热、游泳池加热、工业用水加热、建筑物取暖与空调等;安装地点宜为较平坦、无遮挡地面,屋顶安装应考虑房屋承重问题,不能影响建筑使用寿命。

在目前环境问题越来越严重的今天,以及我国“碳达峰、碳中和”的双碳政策的提出,扩大清洁能源尤其是太阳能的应用范围是目前的首要举措。而且需要根据目前太阳能在我国的应用范围,推广适合其应用的太阳能集热器类型。

1 徐蒙 男 1987.08 中级工程师 本科 四季沐歌科技集团有限公司 作为本项目主要完成人,参与项目的选题立项、理论研究、进展规划、主要难点突破直至项目完成验收。
2 缪兴冲 男 1979.08 高级工程师 本科 四季沐歌科技集团有限公司 主要进行算法研究工作
3 王潇洋 男 1983.09 / 本科 四季沐歌科技集团有限公司 主要负责项目系统设计

经济效益:

四季沐歌高效大平板充分满足人们的供热需求,环保节能,减少能源的损耗,从而减少二氧化碳排放量。

高效大平板从开发完成后,已经推动2000余万平方米的项目落地。

截至2020年底,全球太阳能热利用系统保有量达501GW(7.15亿㎡),较2000年增加8倍。2020年全球太阳能供热量达407TWh,节约石油4380万吨、减排CO21.41亿吨。

兆瓦级太阳能区域供热系统发展迅猛,全球约470个大型太阳能区域供热系统(>350kW,>500㎡)已投入运行,总装机量1710MW(240万㎡)。中国装机达到48%,达到全球第一。

光热光伏一体化、光伏热水器应用增多,截至2020年PVT装机量712MWth,以欧洲地区为主;PV直流电加热的光伏热水器在非洲等发展中国家中,推广速度加快。

太阳能工业热利用系统稳步推广,百兆瓦规模以上系统不断增多。截至2020年底已统计至少投入运行系统891个,总集热面积达113万㎡。

高效大平板可应用多个领域,热水、工业、供热等,通过技术咨询、技术服务方式进行转化。