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太阳能异聚态热利用系统简介
发布日期:2020年07月07日

1.1太阳能异聚态热利用系统理论创新

太阳能异聚态热利用系统是一种原始创新技术,其原创理论使人们对太阳能光热利用的认识更近一步。

一,提出太阳能是连续性能源。把对太阳能的特性认识由间歇性发展到了连续性,从根本上解决几十年来对太阳能定义错误的问题。

二,把太阳能的内涵定义为辐射能和存在能。柿子把太阳能定义的内涵由单纯的辐射能, 延伸到辐射能和存在能两部分。并且指出,存在能可利用的量远远大于辐射能可利用的量,存在能利用的水平标示着太阳能利用技术的水平,而对这两部分能量协调利用,是太阳能技术发展的必然方向。

1.2太阳能异聚态热利用系统技术特点

太阳能异聚态热利用系统是多学科综合理论结合的结晶。它以太阳能特性和相关理论为基础,以逆卡诺原理为构架,运用流体力学、热力学、传导学、爆破理论、量子力学等众多科学原理,研发了:

(1)聚热板,具有负能量场效应,保证了效率吸热;

(2)功能性节流,改变传统牵制性节流方式,推进了吸热功能和放热功能的充分发挥, 保障系统运行;

(3)计算模块,减少了有效能的损失,保证了蒸发条件的充分性,通过计算模块的计算, 实现了“大流量小能量和小能量大流量”。

太阳能异聚态热利用系统从吸热、运载热到放热全过程都表现了对称、有序等科学规律, 保证了夏季激发现象和冬季层蒸发现象在一个系统上连续协调、匹配运行、供给, 形成了以下特点:充分利用太阳能,持续利用多元能,聚合发挥高效能。

1.3太阳能异聚态热利用系统架构

以太阳能特性为基础,以聚热板为能量体系,以逆卡诺循环为依据,将太阳辐射能和存在能有序吸收、合理匹配、充分放热、回收余热,形成:一个智慧灵魂,三个合理的区域,五个协调关联的技术部件。(详见图 1)

图 1 太阳能异聚态系统架构图


1.4太阳能异聚态热利用系统原理——负能量场

根据太阳能异聚态特性及与环境的相互影响,通过建立路径到地球载体的物理模型和热能关系,利用逆卡诺原理,创造持续的负能量场,满足多元能量聚合吸收,达到太阳辐射能转化后的多元形式能量互补利用,并且常态化。(详见图 2)

图 2 太阳能异聚态热利用系统吸热原理


普通太阳能集热器在太阳光照下的吸热过程中,吸热的同时也不断在散热,热吸收利用率要远远低于太阳能异聚态产品。(详见图 3)

图 3 普通太阳能系统吸热原理

1.5太阳能异聚态热利用系统核心技术

太阳能异聚态热利用系统有聚热板、功能性节流、计算模块三大核心技术。

1.5.1聚热板

聚热板是一个能量体系,是太阳能异聚态系统采集热能实现节能的核心部件。其管路设计的科学分布,是流体力学原理界面效率,工质流蒸发与激发关系解析的美学表达。通过对工质流的量子化分析与解析,将低温蒸发的线性关系与高温激发的函数关系科学的应用在吸热全过程,达到能量吸收的均布利用与充分利用。实现了 50kg/cm2 内压不变形、80kg/cm2 内压不爆破,颠覆了传统集热板 16 kg/cm2 标准极限承压力,保证了该系统运行的可靠性。

其在运行时形成负能量场,保证吸热。在聚热板上,我们对工质流运用纳米效应,让吸热面积无限扩大,工质颗粒变小而密集,对工质粒子量子化特性在热学和力学变化规律中进行管控,保证了液堆和气体关系,工质与能量关系的科学匹配,完成了整体与局部,内在系统与外在环境的能量对称性。

1.5.2功能性节流

功能性节流,节流方式由牵制性节流向功能性节流的重大突破,推进了吸热功能和放热功能的充分发挥。

1.5.3计算模块

计算模块的创立,保证了系统能量与流量关系的协调性。通过计算模块流量的分配作用, 达到大流量小能量,小流量大能量,即让需要热的部分更热,需要冷的部分更冷。

1.6太阳能异聚态热利用系统组成部件

太阳能异聚态热利用系统主要由聚热板、循环主机、使用末端三部分组成。

1.6.1聚热板

太阳能异聚态聚热板改写了多年来太阳能和空气源等节能产品运行机理和方法的单调性, 表现了一体多功能、多机理和多方法联合运行效应实现节能低碳又节钱。

在运行过程中,由于聚热板全裸露双面吸热,因此吸聚热面积为 3.2 ㎡(长 2m,宽 0.8m); 聚热板厚 3mm,工作时聚热板的温度一直低于环境温度,处于吸热的状态,并且牢牢锁住吸收的能量,防止已经吸收的能量散失。提高了利用率,保证系统供给用户所需热量。


聚热板参数如表 1

型号

j 200

j 150

宽度

2000 mm

1500 mm

高度

800 mm

800 mm

重量

8 kg

6 kg

折边厚度

25 mm

25 mm

总面积/吸热面积

3.2 ㎡

2.4 ㎡


其主要特点表现为:

(1)金属材质,坚固耐用,使用寿命长;

(2)质量较轻(≤8kg),大大降低了安装作业时的危险系数;

(3)聚热板表面有 30μm 的吸热黑色涂层,防止环境中各种腐蚀,提高热量吸收率;

(4)吸聚能力以及微乎其微的热损;

(5)由于聚热板完全暴露在空气中,会自然和环境温度产生对流热交

换,所以不会发生传统太阳能集热器由于闷晒而产生高温,引发热爆、炸裂等现象;

(6)无水设计,不需要任何辅助能源解冻,不受水质影响,维修率低。

1.6.2循环主机

通过利用工质相态变化所具有的物理特性,提供工质循环所要求的动能,以形成能够主动吸聚能量的负能量场。工质能吸收-30℃以上环境中的低温能,然后将其提升为高温能并释放到散热终端中,以实现制取 50℃~55℃的生活热水或输出供暖的目的,其输出能量相当于消耗能量的 3 至 7 倍,能效比远高于常规太阳能(含电辅助加热)、空气源、燃油,燃气和传统电热方式。

 1.6.3使用末端

太阳能异聚态热利用系统广泛应用于热水、采暖、制冷、烘干等领域,根据应用范围以及用户需求可提供无水、有水多种设计方案,采用地暖盘管、风机盘管、散热片、储热水箱等灵活末端形式。

2.太阳能异聚态热利用系统应用

太阳能异聚态系统的特点在于其广泛的适应性,从而大大提升了产品的内涵与外延。其应用多样性如图 5 所示:




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