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提取太阳能池热能的方法

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来源: 作者: 2018-10-26 13:27:10

提取太阳能池热能的方法

导读:

为了把太阳池中已收集的太阳热能取出来以供使用,我们可以采取两种方法.第一种是在池底布置热交换器,第二种方法是利用池的密度梯度.

为了把太阳池中已收集的太阳热能取出来以供使用,我们可以采取两种方法:  第一种是在池底布置热交换器,载热剂在泵的作用下进入热交换器,从太阳池底部吸收了热量,使温度提高后再流出。这种方法在小型太阳池中曾经采用过,热交换器是用铜管,据某些研究者报道,也可以用铁管子做热交换器,且不易生锈。因为池中溶液受热后,其中气体将逸出,而且池上部的无对流区使得大气中的气体很难到达池底,故池底基本上没有自由氧。但是这种方法也存在着明显的缺点,首先换热器外侧依靠池水的自然对流来传热,因而总的换热系数很低,故需要很大的换热面积。其次,这种交在池底的交换器一旦损坏是很难维修的。因此,这种方法很难在大型太阳池中应用。  第二种方法是利用池的密度梯度,实现分层流动,即从下层无对流区的一端抽取池中热水,在池外交换器中放出热能,温度降低后,再从池中另一端返回池的底部。只要控制池水引出和注入的速度,同时使下层对流区具有一定的厚度,这种流动就不会破坏无对流区的稳定。分析表明,这些条件都是不难满足的。这种方法看来更适用于大型实用性太阳池。  把太阳池的热提取出来,应用的形式也有多种,目前认为可行的有如下三种:  供暖 太阳池可以较低的成本提供大量的低温热能,又具有较长时间的贮热能力。因此可以把太阳池收集到的热能用于房屋供暖,既合理又经济。因为,如果遇到几天甚至几周的阴雨天气都不至于影响太阳池的供热能力,故在太阳池供热时,就可以免去辅助加热设备,其他太阳能供热系统很难做到这一点。如果加大下层对流的厚度,(例如加大到3m)太阳池可具有季节性贮热能力。即把夏、秋季收集到的太阳能贮存到冬季使用。因为采暖能耗十分可观,这种方式值得重视。  同时也要说明,太阳池面积过小时,既不合理又不经济。有人提出太阳池面积达到1万㎡才有实用价值,因为增大面积,其单位面积的建造和运行成本还可以降低。因为这一因素,建太阳池首先考虑在土地广阔的地点。还有一点就是太阳池不像太阳能集热器可以倾斜甚至垂直放置,故其只能接受落到水平面上的阳光。因此,在高纬度地带,太阳池的性能将显著降低。  海水或其它苦水淡化 有的地方缺少淡水却有海水或其它苦水,如果那里太阳能资源丰富,可以利用太阳池作为淡化装置的热源也是很有前途的。一般盘形蒸馏装置温度并不高,只有40℃-50℃,即使是结构十分复杂的多级蒸发海水淡化装置也可以在热源温度75℃时工作,并且使得产水热耗很低(大约是水汽化潜热的110),太阳池完全可以达到这一温度。  制盐 利用太阳池为晒盐或制精盐供热有明显的优点:首先太阳池可就近获得廉价的盐或盐溶液,能大大降低太阳池的建造和运行成本。其次,通常海盐生产是在开式的浅池中利用太阳能使海水蒸发来进行,这样常受季节和气候的制约。如果采用太阳池和普通开式池相结合的方式,盐溶液先在开式池中浓缩,然后再用太阳池底70℃-90℃的温度把浓缩液加热,然后在一个低压容器中闪蒸脱水,从而使氯化钠结晶出来,利用这种生产方式,开式池生产季节可大大延长。同时,太阳池表层可对海水进行初蒸发,为开式池提供初浓缩的海水。同时用这种办法生产海盐,盐场的面积可减少到常规生产方法的一半,尤其是盐的质量还可以提高。    (:xiaoyao)

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