吸熱器溢出是指由聚光器反射或透射但沒有到達吸熱器吸熱面的能量。
基本介紹
- 中文名：吸熱器溢出
- 外文名：receiver spillage
- 一級學科：工程技術
- 二級學科：電力技術
- 特點：沒有到達吸熱器的能量
- 套用：太陽能光熱發電
簡介,原因,聚光器,改進探究,
簡介
吸熱器溢出是指由聚光器反射或透射但沒有到達吸熱器吸熱面的能量。傳統的吸熱器，當陽光偏離吸熱器集熱面時，熱量就無法被收集，從而產生至少5%的吸熱器輻照溢出（由聚光器反射但沒有到達吸熱器吸熱面的能量）。
定日鏡不直接聚焦於吸熱器時可採用該方案利用多餘的太陽輻射通量。由於定日鏡鏡面磨損、失配以及跟蹤誤差的存在，即使是對準吸熱器的定日鏡也會不可避免地出現誤差。在電站待機狀態，將定日鏡聚焦於吸熱塔的防護層位置來利用光伏發電，因該位置靠近吸熱器，可在需要發電時迅速調整角度，將太陽輻射聚集至吸熱器。
原因
塔式光熱發電系統需要一系列定日鏡將陽光反射至吸熱器。一般情況下，吸熱器由一系列排布在吸熱腔或圓柱形吸熱器上的吸熱管組成，但實際上，這樣的設計並不能吸收全部的太陽光，這意味著吸熱器的設計還存在一定的提升空間。
聚光器
太陽聚光器是聚光系統的主要組成部分，也是聚光太陽能電池研究的關鍵技術之一，研製太陽能利用中的聚光器對提高太陽能電池的轉換效率具有重大意義。雖然聚光光伏系統還存在一些關鍵的科學技術問題沒有得到完全解決，但各國光伏工作者也在不斷地以實驗結果驗證聚光技術。
聚光器套用於太陽能電池的嘗試開始於20世紀60年代初，為了不斷降低矽太陽能電池的成本，人們對聚光器在太陽能電池上的套用進行了廣泛的研究。
聚光器提高光能密度的倍數稱為聚光比，它是標誌聚光器性能的重要參數。能量密度聚光比用吸收器吸收的平均能量密度和入射能量密度之比表示。當光學系統比較理想，中途沒有能量損失，也可以用幾何聚光比來表示聚光的程度，即聚光器接收太陽輻射的開口面積與吸收器吸收光能的表面積之比。理想狀況下，能量密度聚光比與幾何聚光比相等。實際情況下，前者比後者小。
改進探究
在可再生能源發電大家庭中，光熱發電（CSP）有著重要的戰略地位，一直以來，業界的關注點更多地聚焦於大規模的光熱發電系統。據美國桑迪亞國家實驗室訊息稱，其已研發出一種新型太陽能吸熱器，適用於小型光熱發電系統，可有效提高太陽輻射吸收率。
桑迪亞國家實驗室機械工程師Cliff Ho介紹稱，“傳統的吸熱器，當陽光偏離吸熱器集熱面時，熱量就無法被收集，從而產生至少5%的吸熱器輻照溢出（由聚光器反射但沒有到達吸熱器吸熱面的能量）。因此，我們將吸熱器上的吸熱管按照輻射狀或百葉窗式樣進行排列設計，每個部分可以吸收不同程度的太陽輻射。我們希望反射光可以在吸熱器內部再次反射，從而儘可能多地收集陽光，其作用就類似於隔音室的牆壁。”
研究者表示，與現有吸熱器相比，這種新型吸熱器設計可將太陽光吸收效率提高約20%。更值得一提的是，該吸熱器可以通過Inconel718鎳合金進行3D列印，也就是說，這種吸熱器可以被快速生產且價格優惠。
據悉，這種新型吸熱器研發屬於印度和美國共同合作的太陽能研究所（SERIIUS）共同推進的項目之一。
