热发电、海水淡化、污水处理等； 3. 高温阶段：>300℃，太阳能光热发电、制氢等 根据集热器类型分为三类： 1. 低温集热器 • 中温集热器 1. 高温集热器
2.2 低温太阳能集热器 （1）全玻璃真空管集热器
1、内玻璃管 2、太阳选择性吸收涂层 3、真空 夹层 4、外玻璃管 5、支承件 6、吸气剂 7、 吸气膜
reconcentrator
A b so rb e r
A
Tube
r
C urved m irror
P ipe w ith therm al fluid
PDa槽irsah式b/Eo lnicg iTnreo u g h
R eceiver / E ngine
Absorber tube and reconcentrator
R eflector
C u rve d m irror
C urved m irror
P ipe w ith therm al fluid
H eliostats
LCineenaPtrraaFrlarRbe塔oesln式ciceeTilvreo ur g h
S olar R e c eRiev ceer iv e r / E n g in e
LOGO
1、为什么要利用太阳能？
■化石能源紧缺，无法满足社会发展的能源需要
■化石能源利用排放污染严重，人类生存环境受到严
重威胁
2015年我国全年总能耗超过38亿吨标煤，
其中煤炭、石油、天然气等化石能源超
过92%；
开采和利用过程释放大量CO2、CO、SO2
等有毒、有害气体和粉尘，造成了酸雨、
雾霾天气、地球升高、海平面升高。。。
2.3 中温太阳能集热器 （1）热管式真空管集热器
➢ 管子的一端为蒸发段，吸收热量，另一端为冷凝段释放热量。 ➢ 当管子的蒸发段被加热时，液体在网中气化，蒸发的蒸汽从管心流向冷
凝段，蒸汽向外部释放热量，重新凝结为液体，再流回蒸发段。 ➢ 最高运行温度可达100℃.最高闷晒温度可达250℃.工作温度为70℃-
2.5 太阳能在建环专业的应用
（1）太阳能高温热发电
槽式太阳能高温热发电
塔式太阳能高温热发电
（2）工业过程热利用
工业用热温度大部分在80 ℃~300 ℃。
（3）建筑采暖与热水
用热温度在40 ℃~80 ℃范围内。
接自来 水管网
（4）建筑制冷空调
用热温度在80 ℃~300 ℃范围内。
（5）太阳能海水淡化
一些疾病如癌症、传染病等病频发，部
分地方不再适于人类居住。。。
太阳能的优缺点
优点： • 地球上普遍存在 • 免费、清洁、绿色、可再生 • 使用过程中不会对人和环境产生危害 • 储量巨大（约130万亿吨标煤，2013年37.6亿吨标
煤），取之不尽，用之不竭 缺点： • 单位面积辐射能流密度低，需要的集热面积大 • 受天气因素如夜、阴雨雪等影响大
（2）塔式太阳能集热器 组成：定日镜、跟踪驱动器、高温吸热器； 集热温度：800℃以上
关键技术：高温吸热器、跟踪驱动装置、传热工质。
（3）碟式太阳能集热器 组成：斯特林发电机、高温吸热器； 集热温度：1000℃以上
关键技术：斯特林发电机。
（4）菲涅尔式太阳能集热器
单元聚光镜照片
集热温度：350℃左右
2.4 高温太阳能集热器
四种基本形P a式ra：b o lic T ro u g h
Linear Fresnel
A b so rb e r Tube
R eceiver / E ngine R eflector
S olar R eceiver Absorber tube and
C u rve d m irror
用热温度较广。
（6）太阳能在天然气输配中的应用
太阳能辅助的液化天然气气化
6.5天然气辅助的太阳能采暖
ห้องสมุดไป่ตู้ 3、太阳能的存储
3.1 显热储存方法
（1）贮热水箱
ts
t
tS
集热器
m
回到集热器 ts
（2）地下含水层贮热
双井贮热系统
（3）太阳池 由于浓度较大的盐水密度也较大，因此只要池内盐水的浓度梯度足
R eflector
LDiinseha/Er nFgr线eins性en e菲l 涅尔
H eliostats
C e n tDraisl hR/Ee碟ncge式iinvee r
（1）大型槽式太阳能集热器 组成：槽式抛物面反射镜、高温真空集热管、跟踪装置等几部分组成； 集热温度：600℃左右
关键技术：直通式真空集热管、抛物面反射镜、跟踪驱动装置、传热工质。
特点： 将吸热体与透明盖层之间抽成真空，减少集热器的传导、对
流和辐射热损失； 全玻璃的真空管集热器吸热体由玻璃管组成。
（2）平板太阳能集热器
• 吸热体：吸收太阳辐射能，将其转换为热能，并向工质传递热量 • 透明盖板：光学性能好、机械性能好、耐老化性能好 • 隔热层：降低集热器热损失提高其热效率 • 壳体：将吸热体、透明盖板和隔热层装配成一体
高温储热材料
3.3 太阳能潜热储存（相变储热）
相变储热过程：通过固态-液态、固态-固态、固态-气态、 液态-气态等的物质相态变化来存贮热能； 特点：单位质量储热密度高，但蓄热过程和放热过程慢 （固态时材料导热系数低）。 主要相变蓄热材料：高温熔盐、各种石蜡、水合盐类、 有机化合物等。
够大，即使在下部温度高于上部温度时，池水也不会发生对流， 所以太阳池也称为无对流的盐水池。
上层对流区
无对流区 下层对流区
太阳池的构成
（4）高温熔盐
将硝酸钠等化学物质或其混合物加热熔化，然后再加热到一个较高 的温度。利用材料熔化阶段的温度升高，存储热能。
3.2 固体显热贮热
石块床储热装置
土壤储热库
120℃ ➢ 特殊的防冻技术：即使在-50℃的严寒下仍能正常工作而无冻损之忧。
（2）CPC真空管集热器
内置反射器中温集热器
外置反射器中温集热器
CPC U型管中温真空管集热器
（3）中小型抛物面槽式集热器
由槽式抛物面反射镜、真空集热管、跟踪装置等几部分组成； 集热温度可达300℃左右。
P ipe w ith therm al fluid
全球可再生能源资源储量
我国可再生能源储量丰富
太阳能可开发储量是2015年我国总能耗的470倍； 其它可再生能源可开发储量总和为2015年我国总能耗的 1.4倍。
2、太阳能利用
2.1 太阳能集热技术分类
根据集热温度为三个阶段： 1. 低温阶段：～100 ℃，生活热水、采暖、粮食干燥、海水淡化等； 2. 中温阶段：100～300℃ ，工业过程用热、采暖、吸收式制冷、中温