技术创新是促进行业持续发展的动力。据介绍,为提高太阳能热利用效率,降低成本,陕西师范大学物理学与信息技术学院王存义教授38年不间断苦战攻关,发明了阳光高热机和阳光锅炉机技术。为促进交流,特将本人投稿分享如下。文章中的观点、结论仅代表作者本人研究,与本平台无关。
专利发明阳光高热机和阳光锅炉机
王存义
一、研究目的
提高太阳能热利用技术效率,降低成本。
二、研究方向
1、大幅度地提高线聚焦和点聚焦集热的太阳能光变热效率和光变电效率,从而大幅度降低光热电站建设成本。
2、把双轴跟日集热的单机用固定的埋地保温,并将廉价的铁管连通进行集团化接力赛式大规模集热或发电。
3、寻找最佳相变储热材料,建造用材料很少而储热容量很大的储能器。
4、扩大线聚焦和点聚焦集热机的应用领域。
三、研究方法与结果分析
该专利发明由本人此前发明的恒距精准跟日机和自动纠偏反馈器,以及同端集热管和真空锅等专利技术和产品,加上独特设计的线聚焦和点聚焦抛物镜,依本人新创的“三合一”原理构造而成。
阳光高热机已经由陕西省旬阳市恒而静能源科技公司研制开发,最近两台样机已试验成功(见图1、2、3)。已作为安康地区的重大创新项目在陕西省政府立了项。本发明有8个创新点,其中包括:
1、在双轴跟日大运动中,其导热油进出口都是不动接口。故能用固定不动的可埋地保温的铁管把多台连通,构成有机联系的集团而接力赛式大规模加热;其中,没有容易引起火灾的动密封环节。每台机都没有围绕方位轴转着拖着“扫地”的两条“长辫子”。
图1:此两台样机之间是用固定的埋地保温的铁管连通而接力赛式加热,每台机都没有拖着两条“长辫子”扫地
图2:单台阳光高热机的样机
图3:正在进行实验的阳光高热机
2、它能使种粮和产热或发电同地而作,不必购买土地。
3、发明了阳光高热机用的同端集热管和阳光锅炉机用的真空锅等等。可在山坡、屋顶等任何地方安装,并有效率高而成本低之优势。温度可达400℃,用途极为广泛,一种发明可做成六大类产品,即发电型、供热型、蒸汽型、供暖型、暖电型和烘干型阳光高热机。阳光锅炉机不但可高效廉价发电,又因其温度可达1000℃或更高,故可通过化学反应,把水变成氢燃料。
四、结论
1、通过样机实验证明了能够产生最大光变热效率的五个条件,即阳光照在聚光镜上和光束在集热管或真空锅的内外壁上的三垂直和两堵绝,都能由本样机实现(不包括阳光锅炉机),辐射热损也能减少一部分。
2、两台样机之间,能够用固定的埋地保温的硬管(铁管)直接连通,无两条围绕方位轴转着拖着“扫地”的“长辫子”和动密封环节,从而根绝火灾隐患。
3、本两项专利发明的光变热理论效率皆可达81.4%(阳光高热机样机的实际效率接近此值),阳光高热机的光变电理论效率可达31%(有待实施)。
4、阳光锅炉机的光变电效率,根据光电效率是和光热效率及热电效率成正比的原理,算出了它的三种效率值为:和现有朗肯循环配套,加本人发明的铝相变储热专利技术,设计成碟储式光热电站,则理论光电效率在36%以上;和世界各国正在研究的将要商业化的需用超高温热源的两种布雷顿循环配套,加铝相变储热技术,构成光炉式光热电站,则其理论光变电效率分别为53%和57%(实际效率应该能接近此值,但究竟效率多少,等待将来实施以后才知)。
5、跟日产热时间长,冬季也能产热工作8小时(据报道单轴跟日的槽式电站冬季每天只能产热工作三、四个小时)。
6、因为光变电效率是和建设光热发电站的成本成反比例的,亦即:光电效率若变成了原来发电站效率的n倍,则建设光热电站的成本就必然变成了原来的1/n。这是本人发现的并用数学理论准确证明了的颠扑不破的真理。因此若光电效率能够成数倍的增高,则建设电站的成本就能对应的雪崩式大幅下降,而且用途加宽。
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