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[科普中国]-开口式空气吸热器

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开口式空气吸热器是以环境空气为传热流体的吸热器,工作中环境空气直接与吸热体换热而不进行循环加热。

定义以环境空气为传热流体的吸热器,工作中环境空气直接与吸热体换热而不进行循环加热。1

吸热器吸热器是集热器的一部分,用于最终接收投射或反射太阳辐射的装置,它包括吸热体和任何附带的透明盖层。

在熔盐塔式光热电站中,吸热器正常工作时需要耐受600℃以上的高温条件、2MPa左右的工作压力,而吸热器本身通常包含数以千计的吸热管,数以万计的焊接端口,每个焊接端口的质量都会影响到吸热器的可靠性,因此吸热器对加工工艺提出了非常高的要求。

由于设计和制造难度较大,准入门槛较高,再加上商业化光热项目还比较少,导致全球范围内拥有塔式吸热器制造能力的企业较少,拥有商业化应用案例的更是屈指可数。但得益于塔式光热技术异军突起,渐有超越槽式技术之势,同时中国光热发电市场也正式启动,为了迅速适应和占领市场,已进入该领域的国内外吸热器厂商正在不断对各自产品进行优化设计和创新。

特点在碟式太阳能空气涡轮机发电系统中,太阳能吸热器是光热转换的关键环节。吸热器的研制有几个技术难点。首先是焦点处的辐射换热损失。吸热器是一个容腔,为了让阳光进来,必须有一个开口,但事实证明这个开口同时也是内部大量热量辐射出去的地方,如何做到既可以让阳光进来又能够阻挡热量辐射出去,这是一个研究内容。其次,辐射能分布不均会导致吸热器内部温度分布不均,如何避免吸热器温度过高及减少因温差而引起的热应力仍需进一步研究。第三,减小吸热面积和提高换热效率是吸热器研制永恒的目标,如何结合国内已有的工艺水平设计高效紧凑的低成本吸热器是研究的关键。

本词条内容贡献者为:

黄伦先 - 副教授 - 西南大学