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天大赵力课题组成员参加第十五届太阳能热利用科学技术研究生论坛

2025年6月7日-8日,第十五届太阳能热利用科学技术研究生论坛在浙江省湖州市西塞科学谷召开。本次论坛以“我的研究,我的创新”为主题,由国家太阳能光热产业技术创新战略联盟主办,湖州工业控制技术研究院、浙江绿储科技有限公司、中关村新源太阳能热利用技术服务中心共同承办。我课题组赵力教授、博士研究生李士腾、硕士研究生裴佳琪参加了此次会议。国家太阳能光热产业技术创新战略联盟于2011年发起主办“太阳能热利用科学技术研究生论坛”(以下简称“论坛”),旨在加强各高校和科研院所在太阳能热利用科学技术领域的交流和合作,推动我国太阳能热利用科学技术的发展,同时也为广大在读研究生们搭建展示自我和科研成果的平台,为相关企事业单位人才选择创造机会。论坛已成功举办十四届,先后由华北电力大学、兰州理工大学、上海交通大学、云南师范大学(两届)、天津大学、西安交通大学、北京工业大学、清华大学、中国科学院上海应用物理研究所、内蒙古工业大学、浙江大学、河北工业大学、上海第二工业大学承办。

留念合影

报告内容

赵力课题组博士研究生李士腾就太阳能界面蒸发装置中光学窗口的选择及性能优化等问题做了题为“太阳能蒸发装置窗口光热特性及性能优化研究”的报告。摘要如下:

为解决全球水资源短缺问题并改善离网水生产,本研究通过优化光学窗口材料的设计来提高倒置式太阳能蒸发装置的性能。通过结合数值模拟与实验方法,系统地研究了包括气凝胶、有机玻璃和高透玻璃在内的各种光学窗口材料的光热特性,以指导它们在不同工况下的合理设计。研究结果表明,气凝胶具有高太阳光透过率和超低热导率,在高级数和高太阳辐照度工况下显著提高了蒸发性能。然而,在单级和低太阳辐照度工况下(1 sun),其性能优势减弱,蒸发速率仅比其它材料高出不足0.1 kg m-2 h-1。在高太阳光辐照度下,气凝胶与其他材料的性能差距缩小,有机玻璃成为一种兼具经济效益和机械稳定性的替代材料,同时还能保持高效率。对光学窗口厚度优化的实验表明,6 mm厚气凝胶覆盖的蒸发装置在1 sun工况下实现了6.25 kg m-2 h-1的蒸发速率。这些结果凸显了光学窗口材料光热特性在提高太阳能蒸发装置效率中的关键作用,为开发高性能、可持续的水净化装置提供了指导。

博士研究生李士腾汇报

赵力课题组硕士研究生裴佳琪就热化学储热的热力学循环分析与路径优化等问题做了题为“太阳能热化学储热的理想热力循环解析与性能评价”的报告。摘要如下:

热化学储热技术凭借高储热密度及长周期储热能力等优势,在太阳能光热发电领域受到广泛关注,但仍存在能量转换效率低,转换机制不明确等问题。现有研究多聚焦于材料性能优化,尚缺乏从热力循环角度进行提升能量转换效率的探究。本文着眼于热化学储热的热力循环本质和“热-化学能”双向转换热力过程,在传统二维温-熵分析图的基础上,将吉布斯自由能拓展为第三维度,对热化学储热的理想热力循环进行了构建和展示,建立了以不可逆损失和㶲效率为指标的热化学储热循环性能评价方法。通过对可逆-不可逆循环的渐进分析,发现热化学储热循环性能主要受储放热温差支配,㶲效率可精确地量化温差对储放热循环中“热-化学能-热”转换效率及不可逆损失的影响。本研究建立了热化学储热的理想热力循环模型及其性能评价方法,有望为高效储热材料的研发及系统优化提供理论指导。

硕士研究生裴佳琪做口头报告

在优秀报告评选环节,博士生李士腾获得了优秀报告一等奖,硕士生裴佳琪获得了优秀报告二等奖。“优秀报告”奖金由“德芳太阳能热利用奖学金”资助。

优秀报告一等奖合影

优秀报告二等奖合影

在获奖研究生代表发言环节,博士生李士腾代表参会研究生进行了发言,他分享了自己参加本次论坛的初衷和收获,并对与会专家和会务组人员表示了感谢。在导师发言环节,赵力教授分享了自己加入联盟至今十余年的心路历程,并对参会研究生进行鼓励和祝福。

赵力教授发言