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更高效、更可靠、更节能 —《平板中温太阳能空气集热器关键技术研究与系统集成示范》路演回顾

2016-06-07 09:30:58 来源:热水工程网 浏览:495
内容提要:
更高效、更可靠、更节能 —《平板中温太阳能空气集热器关键技术研究与系统集成示范》路演回顾
美格瑞高端平板太阳能
—开发了换热效率高、气体流阻小、流量分布均匀的吸热体结构;
      ——实现了空气集热在烘干系统中与高温热泵的耦合;
      ——研发出了太阳能中温储热材料及关键技术。

 

更高效、更可靠、更节能 —《平板中温太阳能空气集热器关键技术研究与系统集成示范》路演回顾

美格瑞高端平板太阳能

—开发了换热效率高、气体流阻小、流量分布均匀的吸热体结构;

      ——实现了空气集热在烘干系统中与高温热泵的耦合;

      ——研发出了太阳能中温储热材料及关键技术。

      5月20日上午,在由国家太阳能光热产业技术创新战略联盟和北京创业投资协会联合举办的“科创汇·太阳能热利用国家科技成果转化项目路演”活动现场,广东五星太阳能股份有限公司技术人员对《平板中温太阳能空气集热器关键技术研究与系统集成示范》课题的主要创新点、技术成果、技术产品市场应用、盈利模式等进行了介绍。

      《平板中温太阳能空气集热器关键技术研究与系统集成示范》为“十二五”国家科技支撑计划“太阳能中温技术与工业应用”项目的课题之一,主要针对工农业中温空气加热的需求开发平板型中温空气集热器,围绕太阳能中温空气集热的关键结构、吸热、储能材料研究及产业化,以及工、农业干燥用热及多能源耦合利用系统开发,建设多个不同行业的中温应用示范工程。

      据介绍,《平板中温太阳能空气集热器关键技术研究与系统集成示范》课题的主要创新点包括:

      一、研发了换热效率高、气体流阻小、流量分布均匀的吸热体结构。课题研发了两种高效换热空气集热器板芯结构,H型和百叶窗型,两种结构都具有压降小,换热效率高的特点。这两种板芯结构的双层盖板空气集热器截距效率达到0.66,总热损系数仅为3.99 W/(m2·℃),对空气集热器在烘干和采暖方面的应用十分有利。通过设计不同集热板芯结构并优化其集热性能,所研制的新型太阳能空气集热器全天平均光热转换效率高于50%。 研究发现,集热器板芯结构采用百叶窗型,翅片间距100mm,翅片高度30mm,其流道阻力和换热性能综合较好,加工便利,该结构可作为空气集热器设计的主要形式。

      二、实现了空气集热在烘干系统中与高温热泵的耦合。太阳能空气集热器烘干系统受天气的影响较大,而且大部分农作物和工业烘干需要全天候连续不断的进行,如果能源仅依靠太阳能有很大的局限性,需要有辅助能源。在目前常规的辅助热源中,高温热泵是最方便的一种方式。广东五星太阳能股份有限公司的高温热泵在环境25℃,出口温度40℃时,COP可达 4.3左右;出口温度75℃时,COP可到3.0以上,具有很好的节能效果。两者耦合的烘干房可以实现精确控温、控湿,分阶段控制,适合不同烘干物干燥,品质优良。该烘干房比热红外烘干节能80%以上,比纯热泵烘干节能30%,可为用户大幅降低烘干成本。

      三、研发了太阳能中温储热材料及关键技术。为更好地利用太阳能资源,克服其间歇性等问题,课题对储热材料和储热关键技术进行了研究,包括熔融盐/膨胀石墨储热材料、合金相变储热材料、蓄热混凝土储热材料。其中,熔融盐/膨胀石墨热导率4.22W/(m·K),相变潜热大于241.2J/g;合金相变储热材料热导率117.93W/(m·K),相变潜热224.8J/g;蓄热混凝土储热材料热导率大于2.37 W/(m·K),体积比热为3.0 MJ/(m3·℃);储热系统的热利用效率92%。课题研究成果在太阳能烘干系统中得到了推广运用。

      根据介绍,该课题开发出了矩形法兰接口中温空气集热器(主要用于空气集热阵列)、圆形背出口箱式中温空气集热器(主要用于户用供暖)、太阳能一体干燥机(主要用于颗粒状、毯状物干燥)、太阳能联合热泵烘干机屋顶式空气集热器(主要用于颗粒状、毯状物干燥)、双层高透中空玻璃采暖型空气集热器(主要用于建筑节能)等5款高性能空气集热器。建立了空气集热器生产线,完成生产线设计和建设,年产能达到10万平方米。为了便于空气集烘干和采暖系统的研究,课题承担单位广东五星太阳能股份有限公司搭建了自己的系统测试台,并研制了便携式测试箱。目前研究成果已在食品烘干、中草药烘干、农作物烘干、工业烘干等领域开展了示范应用,采暖类应用12项,烘干类应用31类/项。企业建立培养了一支针对“太阳能空气集热器+热泵”烘干、采暖系统的推广、设计、施工、维护的团队,对后续该技术的推广应用以及技术升级将发挥巨大作用。企业参与了国家能源局组织的行业标准《中温太阳能集热器》的编写制定。

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青海省某公司传达室太阳能采暖项目

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广西果脯烘干工程

      作为本次路演活动的点评专家,清华大学殷志强教授在课题汇报结束后首先评价说:“从太阳能干燥来说,广东五星太阳能股份有限公司有很多示范性工程,我也去看过。对于平板集热器来说,总热损系数仅为3.99W/(m2·℃),这个指标很不容易,目前国际上最高也只能达到这个水平。通过效率曲线看来这个产品是高效的。”科技成果转化是国家非常重视的一项工作,殷教授提到,通过国家攻关项目、支撑项目支持,使得这项工作相比过去获得更加深入的开展。由于工作扎实、深入,科技成果转化、项目产业化就比较容易。从科学研究成果到样品,再到产品这一段过程常常是单纯研究机构做技术研发项目的薄弱环节,现在我国提倡企业成为创新的主体,解决了这个瓶颈。殷教授表示,感谢政府政策的支持,希望平板太阳能空气集热器等太阳能热利用技术和产品研发推广能够健康发展。

      此外,路演活动还邀请了北京理工大学教授郑宏飞以及天星资本投资经理吴继华分别担任点评专家。郑宏飞教授对太阳能干燥、储能材料等相关的问题与介绍人进行了沟通并提出自己的指导观点。吴继华经理从投资人的角度对系统的连续性和稳定性、烘干设备的经济效益等方面进行了沟通交流。

      路演活动同时吸引了北京创业投资协会、北科迅达科技投资、天星资本等投资机构、公司的投资人,他们对初期投资、烘干厂房面积、烘干房的投资、市场的接受程度、收回成本时间、产品的节能效果等等问题进行了详细的咨询与了解,解答与互动环节气氛极其热烈,纷纷表现出对《平板中温太阳能空气集热器关键技术研究与系统集成示范》课题研究成果的浓厚兴趣。

      《平板中温太阳能空气集热器关键技术研究与系统集成示范》作为国家太阳能光热产业技术创新战略联盟“科创汇·太阳能热利用国家科技成果转化项目路演”的首演课题,受到了专家和投资机构的广泛认可,打响了国家太阳能光热产业技术创新战略联盟太阳能热利用国家科技成果转化推广的第一炮。课题的实施和规模化推广,有力地提高了中温太阳能空气集热器的热效率和可靠性,有力地促进了太阳能在工业加热等诸多领域的广泛应用。

      国家太阳能光热产业技术创新战略联盟发起对国家科技计划项目课题进行路演的目的也旨在充分发挥国家太阳能光热产业技术创新战略联盟的桥梁与纽带作用,对已经过科技部组织的评审的顺利结题的具有较强可信度的项目,广泛邀请投资机构或投资人,搭建投融资合作平台,加快推进技术创新成果向产业转化。正如科技部技术创新联盟联络组秘书长李新男研究员所说“国家光热联盟发起的路演活动正是贯彻国家相关规定,响应科技部号召,进一步推进科技成果转化的创意性活动”。接下来国家太阳能光热产业技术创新战略联盟将深入了解科技成果的特点,逐步把科技成果变成科技资本或投资对象,为太阳能热利用产业搭建好交流合作的平台,把优质的科技成果向投资商推荐,加快实现科技成果落地.

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