太陽(yáng)能熱利用狀況
提到太陽(yáng)能,大家并不陌生。常見(jiàn)的有:真空管太陽(yáng)能集熱器、平板太陽(yáng)能集熱器兩種。到2007年,我國(guó)的太陽(yáng)能熱水器產(chǎn)量達(dá)到2,300萬(wàn)平方米,總保有量10,300萬(wàn)平方米。所以,太陽(yáng)能熱水器作為新能源、綠色能源的經(jīng)典型產(chǎn)品,被人們廣泛的利用和接受。
近年來(lái),隨著世界范圍內(nèi)的能源危機(jī),許多工業(yè)企業(yè)中的用熱行業(yè),也開(kāi)始關(guān)注太陽(yáng)能,并提出了許多節(jié)能改造的需求。因?yàn)椋R?guī)能源產(chǎn)熱設(shè)備,如燃煤鍋爐、燃?xì)忮仩t、電鍋爐等,能耗都比較高,使得這些企業(yè)的生產(chǎn)成本居高不下、有增無(wú)減;國(guó)家的節(jié)能減排政策,也鼓勵(lì)這些企業(yè)盡快調(diào)整能源結(jié)構(gòu)。這對(duì)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,增加了新的發(fā)展機(jī)遇,同時(shí)也提出了新的挑戰(zhàn)和更高的要求。因此,改進(jìn)太陽(yáng)能集熱器的結(jié)構(gòu),提高太陽(yáng)能集熱器的性能,已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。
工業(yè)用熱太陽(yáng)能溫度
眾所周知,普通太陽(yáng)能集熱器的全年平均集熱溫度大都在50°C左右。夏季在60°C左右,冬季40°C左右,而且都是蓄熱使用,也就是通過(guò)太陽(yáng)能集熱器收集較長(zhǎng)一段時(shí)間的熱量,集中在某個(gè)時(shí)間段使用。比如:能夠滿足洗浴和部分生活熱水。但是,工業(yè)用熱更大范圍大都在80°C以上,多數(shù)集中在100°C左右,特殊用熱在250°C左右。常規(guī)太陽(yáng)能集熱器很難滿足這個(gè)狀態(tài)要求。下列各表是行業(yè)用熱大致分類。
工業(yè)用熱太陽(yáng)能特點(diǎn)
工業(yè)太陽(yáng)能用熱,根據(jù)各行業(yè)的工藝要求不同,對(duì)載熱體的要求也不同,但有許多共同點(diǎn):溫度恒定:一個(gè)獨(dú)立的工藝環(huán)節(jié),在某個(gè)時(shí)段,工作溫度要求變化范圍較小,一般在3°C--5°C的變化范圍,有的要求更嚴(yán)格。溫度差別:同一個(gè)用熱單位,不同工藝環(huán)節(jié)的溫度要求也不同,各環(huán)節(jié)工作溫度要求不同。工作連續(xù):工作時(shí)要求熱量必須連續(xù)的供給,并且持續(xù)一定的時(shí)間,或者不能中斷。承壓運(yùn)行:熱能通常是靠載熱工質(zhì)來(lái)傳輸?shù)模瑢?dǎo)熱工質(zhì)通過(guò)水泵來(lái)完成強(qiáng)制循環(huán)換熱,因此,系統(tǒng)必須承受一定的壓力。流量不同:常用導(dǎo)熱工質(zhì)有水、導(dǎo)熱油、防凍液等,由于這些導(dǎo)熱工質(zhì)的熱容不同,因此,傳送相同熱量時(shí),工質(zhì)流量不同。
工業(yè)用熱太陽(yáng)能分析
太陽(yáng)能是新能源與可再生能源的重要組成部分。太陽(yáng)能屬于分布性潔凈的自然資源,具有就地開(kāi)發(fā)、無(wú)需運(yùn)輸、取之不盡、用之不竭、不會(huì)污染環(huán)境、利于保護(hù)環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)。但是,太陽(yáng)能也有其自身固有的許多不足之處。具體表現(xiàn)在:地域差別:不同地理位置的太陽(yáng)光照條件不同。季節(jié)差別:一年四季的太陽(yáng)光照時(shí)間、太陽(yáng)光照強(qiáng)度不同。日夜差別:太陽(yáng)光具有晝出夜伏的自然規(guī)律。氣候差別:陰晴雨雪都是一種自然規(guī)律,具有很大的不確定性。方位差別:太陽(yáng)光具有早晚稀薄,烈日當(dāng)午的自然規(guī)律。
可以看出,利用太陽(yáng)能就要很好的解決這些自然條件帶來(lái)的不足。具體到工業(yè)太陽(yáng)能熱利用,則更需要高性能的太陽(yáng)能集熱器和高性能系統(tǒng),提高太陽(yáng)能集熱器的輸出溫度、提高太陽(yáng)能集熱器的光熱轉(zhuǎn)換效率、提高太陽(yáng)能采光效率、提高承壓能力。輔助能源:必須有常規(guī)能源或者其它新能源輔助。存儲(chǔ)設(shè)備:必須有一定量的能量?jī)?chǔ)備,滿足短時(shí)用能。智能控制:可靠的控制裝置,保證安全可靠運(yùn)行。
因此,太陽(yáng)能企業(yè)必須大力開(kāi)發(fā)研制高效的、可靠的太陽(yáng)能集熱器以及智能化的太陽(yáng)能熱利用系統(tǒng),才可以滿足工業(yè)領(lǐng)域的熱利用需求,為太陽(yáng)能的熱利用開(kāi)拓更加廣闊的應(yīng)用空間。