槽式太阳能集热器研究

　　摘要 

　　随着社会经济的不断发展，能源短缺和环境污染问题逐渐受到人们的重视，开发利用可再生能源成为一种趋势。在可再生能源中太阳能具有资源丰富、绿色环保、安全无害等优点，为全人类提供了一种新的生活形态，是人类社会步入了节能减排的新时代。太阳能的利用方式多种多样，其中槽式集热器属于中高温集热器，可用于热发电系统、采暖工程、吸收式制冷、海水淡化处理等领域。

　　一、研究背景

　　能源是人类为此生存的基本的物质保障和促进社会经济不断发展的前进动力，随着科技的进步以及人们物质水平的提高，人类对能源的消费量也在日益增多。当即世界面临着巨大的能源匮乏问题，以及传统的化石燃料燃烧所带来的环境污染问题。中国能源发展面临的主要问题是：能源短缺日益严重，能源利用强度较高，能源利用效率与发达国家相比差距明显，能源产品结构及其不合理，能源区域分布结构不平衡，能源环境问题日趋严重，能源安全问题日益突显。

　　中国大部分地区位于北纬45度以南，具有丰富的太阳能资源，据估算每年太阳能辐射能量为3340~8400MJ/㎡，全国陆地表面积接收到的太阳能辐射总能量相当于17000亿标煤所产生的能量，尤其是在西藏地区太阳能辐射总量为6000~8000MJ/㎡，年日照小时在1500~3400小时之间，为全国之首，也是世界上最丰富的地区之一。如表所示1-1所示，以该地区的年辐射总量值为依据，可以将我国的太阳能资源分为五个区。

　　从表1-1中可以看出，我国的大多数地域太阳能资源丰富，如果能够对这些太阳能资源做到充分合理地高效利用，将会产生一笔可观的能源经济效益，推动社会的经济发展和为节能环保事业做出一份贡献。

　　二、槽式集热器

　　槽式太阳能集热器利用的是光热转化方式。通过聚焦、反射和吸收等过程实现光能到热能的转化，使换热介质达到一定温度，以满足不同负载的需求。太阳能集热器作为一种将光能转化为热能的设备，在太阳能利用系统中占据主导地位，为系统提供热源，其效率和投资成本会影响到整个集热系统的效率和经济性。槽式聚光式太阳能集热器属于中高温集热器的范畴，可以使换热工质得到比较高的温度，可被用到热发电、海水淡化处理、供暖工程、吸收式制冷等生活和生产领域。槽式太阳能集热装置采用真空玻璃管结构，即内管采用镀有高吸收率选择性吸收图层的金属管，管内走加热介质，在外面为玻璃管，玻璃管与金属管间抽真空以抑制对流和传导热损失。

　　槽式太阳能集热器可以将真空集热管作为接收器。抛物槽式太阳能集热系统主要包括抛物槽式太阳能集热器及其连接管路。抛物槽式太阳能集热器接受和汇聚光能并将光能转换为换热工质的热能，是集热系统的核心部件。管路负责连接太阳能集热器与热能利用装置，起到连接纽带的作用。

 　　以下为槽式集热器展示图片：