太陽能鍋爐是相對(duì)于民用太陽能熱水器而言的太陽能中高溫利用。
聯(lián)合國(guó)能源署研究資料顯示“人類消耗掉的化石能源當(dāng)中,50% 以上是為了獲得工業(yè)蒸汽” ,傳統(tǒng)工業(yè)鍋爐(電爐、油爐、汽爐等)假如用“太陽熱能”替代, 將節(jié)約50%的傳統(tǒng)能源 。由此對(duì)太陽能中高溫利用(100-300度)就稱謂“太陽能工業(yè)鍋爐”或”太陽能鍋爐“。
蒸、烤、烘干、加熱、保溫、發(fā)酵等是工業(yè)蒸汽的基本功能,工業(yè)蒸汽的溫度大多在100—250度之間,普通的脫水烘干的溫度在80度左右,這樣的溫度利用“太陽熱能工業(yè)鍋爐”是完全可以順利實(shí)現(xiàn)并且比較容易商業(yè)化推廣。“太陽熱能工業(yè)鍋爐”可以輕松實(shí)現(xiàn) 。
太陽能鍋爐是一種新興的鍋爐裝置,由太陽能集熱器和鍋爐組成,太陽能把生產(chǎn)的熱水注入保溫水箱,并儲(chǔ)存起來,然后水箱和鍋爐的管道系統(tǒng)連接,水箱內(nèi)的熱水順利進(jìn)入鍋爐的管道系統(tǒng),太陽能本身能產(chǎn)生較高溫度的熱水,相當(dāng)于鍋爐需要加熱的熱媒水的起始溫度大大增高,鍋爐不需要滿負(fù)荷運(yùn)行就能把水加熱到額定溫度,這樣用起來十分節(jié)能。太陽能亦可以對(duì)油加溫,實(shí)現(xiàn)工業(yè)利用中高溫太陽能。
太陽能集熱面積計(jì)算
- 設(shè)定工廠每天需求100噸(≥140℃/0.4MPa)蒸汽總需求量,每小時(shí)平均約4.0噸蒸汽消耗量(24h/d)
- 已知1噸常溫水加熱至140℃(0.4MPa)蒸汽需要2750MJ熱量;又已知每小時(shí)收集2750MJ太陽能熱量需要的有效集熱面積為1600m2,所以每小時(shí)定制4.0噸(≥140℃/0.4MPa)蒸汽需要的集熱面積為:S=4.0T/h × 1600M2 =?6400m2
- 太陽能有效工作時(shí)間8:00-16:00約8小時(shí),其中產(chǎn)蒸汽的好的時(shí)間為9:00-15:30約6-6.5小時(shí),所以太陽能每天可產(chǎn)0T/h × 6.5 ≈ 26噸(140℃/0.4MPa)蒸汽;剩余熱量還可以定制:
Q剩余 = (73050MJ – 71500MJ) / 315MJ/T ≈ 5.0T(≥85℃)熱水
- 26T/d蒸汽需要的總熱量:26T × 2750MJ= 71500MJ(≈2130M3 Gas,≈21300kwh)
太陽能每天可收集的總熱量:6400m2×17.56×0.65 =73049.6MJ(≈2180M3 Gas,≈21800kwh)
- 太陽能安裝的容積率為£=0.70,所以實(shí)際安裝占地面積大約需要:Ac?=6400M2 × 1.3 =?8320m2
方案設(shè)計(jì)及參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)
- 安裝場(chǎng)地:擬定安裝在廠房建筑物屋頂面
- 設(shè)備型號(hào):中高溫太陽能蒸汽系統(tǒng)(JHS002-ST03-160C)
- 參數(shù)標(biāo)準(zhǔn):1)Σ蒸汽=26t/d,F(xiàn)蒸汽=0t/h,T≥140oC,P≥0.4MPa
- Σ熱水=0t/d,F(xiàn)熱水=5.0t/h,T≥85oC,P=0MPa
- 太陽能蒸汽系統(tǒng)工作原理(參見示意圖)

- 太陽能蒸汽系統(tǒng)工作原理說明:
- 當(dāng)太陽光充足時(shí),系統(tǒng)運(yùn)行路徑:⑴—⑵—⑶—⑷—終端
⑽—⑿—⒀—⑶—⑷—終端
- 當(dāng)太陽光不足時(shí),系統(tǒng)運(yùn)行路徑:⑴—⑵—⑶—⑻—⑼—⑽—⑾—⑹—⑺—終端
⑽—⑾—⑹—⑺—終端
- 當(dāng)沒有太陽光時(shí),系統(tǒng)運(yùn)行路徑:⑽—⑾—⑹—⑺—終端
⑴—⑸—⑹—⑺—終端
- 地理?xiàng)l件影響:
- 地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)對(duì)太陽輻射值的影響
- 用戶所處地域及赤道經(jīng)、緯度及海拔高度不同的影響
- 地表接收光照時(shí)間長(zhǎng)短隨季節(jié)的變化對(duì)輻射值的影響
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