可产生超3000℃高温!图赏海内外已建成的聚光太阳炉项目
发布者:lzx | 来源:CSPPLAZA光热发电网 | 0评论 | 1381查看 | 2020-07-01 18:28:24    

CSPPLAZA光热发电网报道:太阳炉是光热领域曾经尝试过的一种技术路线。该系统先通过定日镜将一次反射的太阳光打到聚光镜上,再借助聚光镜将接收到的一次反射光二次反射,聚焦到位于聚光镜焦平面的实验平台上从而获得高温,焦点处产生的高温可达3500℃。


由于产生的温度跨度较大,太阳炉技术应用范围非常广泛,其产生的热量可用于发电(1000℃左右)、制氢(1400℃左右)、测试极端环境下应用的材料,比如核反应堆或空间飞行器再入(2500℃左右),或者生产碳纳米管和锌纳米粒子(3500℃左右)等。


该技术在国内外均有尝试,并建成了一些极具观赏性的聚光太阳炉商业或试验项目,详见下文:


1、法国太阳炉Odeillo


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法国科学研究中心的太阳炉Odeillo位于法国比利牛斯山,该项目开放于1970年,主要用于熔化矿石提取高纯度的材料,用以制造并且改进新的耐火材料。


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Odeillo是由1万面独立的镜子组成的,奇特的外观发挥着巨型放大镜的作用。在它的对面山坡上还有63个定日镜,总共占地约2000平方米。反射镜可以准确的把阳光反射到曲面镜上,并聚集到焦点上来,瞬间便能产生高达3500℃的高温。


2、乌兹别克斯坦太阳炉


乌兹别克斯坦的太阳炉为前苏联制造,该装置位于1100米海拔处,于1981年5月首次开放。


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整个太阳炉聚光器由10700多块镜子组成,主抛物面反射镜的规格尺寸是54米x54米。它的对面是以棋盘模式呈现的62个定日镜,每个定日镜约有2层楼高,可自动跟踪太阳运动痕迹。操作员通过控制镜面砖角度调节炉内温度从800度到3000度不等。


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3、秦皇岛太阳炉系统


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该太阳炉系统位于秦皇岛,主要作为北京化工大学进行化学实验的热源,系统主要由定日镜和聚光镜组成,一次反射镜面积26平方米,二次镜反射面积22平方米,峰值热功率10kW,焦平面峰值聚光比1000。


4、宁夏惠安堡镇太阳炉系统


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该项目完成于2010年,主要用于制取氢气,也是国家863太阳能制氢课题子课题“太阳能聚集供热方法的研究及成套设备的开发”的成果。


该系统由三个120平方米的正方形定日镜、跟踪控制系统、300平方米大型高精度抛物面聚光器以及太阳炉和制氢系统组成,总功率0。3MW,是全球第三大太阳炉。峰值能流密度设计值高达10MW/平方米,太阳炉中心处温度可达约3000ºC。该系统平台与西安交通大学的反应器接口已经成功产出氢气。


5、哈尔滨工业大学太阳炉系统


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该系统主要服务于航天技术的高温吸热器和材料研究。一次反射镜面积73。63平方米,二次镜反射面积(开口)77。62平方米,峰值热功率>15kW,焦平面峰值聚光比2000。


6、北京延庆太阳炉系统


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该装置位于北京延庆中科院电工所太阳能热发电实验基地,主要用于空气吸热器和粒子吸热器的热性能测试,以及吸热材料的耐热实验等。其中一次反射镜面积35平方米,二次镜反射面积20平方米,峰值热功率10kW,焦平面峰值聚光比1000。

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