吸熱器綜述講解課件

吸熱器研究進(jìn)展報(bào)告

崔福慶，殷欣2009.07.30吸熱器研究進(jìn)展報(bào)告崔福慶，殷欣一、背景介紹

一、背景介紹在太陽(yáng)能利用系統(tǒng)中，吸熱器組件是實(shí)現(xiàn)光熱轉(zhuǎn)化的重要組件，其效率的高低對(duì)于系統(tǒng)的效率有著重要的影響。故在太陽(yáng)能研究中，吸熱器的研究有著重要的意義。吸熱器平板式吸熱器低溫應(yīng)用中、低溫應(yīng)用中、高溫應(yīng)用管式吸熱器腔體式吸熱器在太陽(yáng)能利用系統(tǒng)中，吸熱器組件是實(shí)現(xiàn)光熱轉(zhuǎn)化的重要組件，其效3本課題的關(guān)注點(diǎn)：極高溫度、極高熱流密度下的輻射－導(dǎo)熱－對(duì)流耦合的復(fù)雜傳熱規(guī)律的研究吸熱器主要研究問題吸熱器內(nèi)部的傳熱過程及其強(qiáng)化吸熱器結(jié)構(gòu)的優(yōu)化吸熱器所用新型材料的研究吸熱器新型形式的構(gòu)建針對(duì)本課題的研究重點(diǎn)，主要對(duì)中高溫應(yīng)用的碟式及塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電吸熱器進(jìn)行了文獻(xiàn)調(diào)研。本課題的關(guān)注點(diǎn)：極高溫度、極高熱流密度下的輻射－導(dǎo)熱－對(duì)流耦4二、塔式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)二、塔式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)定日鏡系統(tǒng)吸熱與熱能傳遞系統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)塔式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的三大組成部分：定日鏡系統(tǒng)吸熱與熱能傳遞系統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)定日鏡系統(tǒng)吸熱與熱能傳遞系統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)塔式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的三大6

塔式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的研究始于20世紀(jì)50年代，由于其巨大的商業(yè)應(yīng)用前景，吸引了大量的科研人員對(duì)其進(jìn)行研究，一大批塔式電站相繼投入試運(yùn)行。大量的實(shí)驗(yàn)和運(yùn)行數(shù)據(jù)證明了塔式電站技術(shù)上的可行性，以及具有廣闊的商業(yè)發(fā)電應(yīng)用前景。塔式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的研究始于20世紀(jì)50年代，由于其7SolarOne美國(guó)EURELIOS意大利CESA-1西班牙80年代塔式太陽(yáng)能發(fā)電站示范工程SolarOneEURELIOSCESA-180年代塔式太890年代塔式太陽(yáng)能發(fā)電站示范工程SolarTwo美國(guó)TSA西班牙（圖為TSA的吸熱器）90年代塔式太陽(yáng)能發(fā)電站示范工程SolarTwoTSAww92000年后塔式太陽(yáng)能發(fā)電站示范工程PS10西班牙（效果圖）SolarTres西班牙（效果圖）2000年后塔式太陽(yáng)能發(fā)電站示范工程PS10SolarTr10三、塔式太陽(yáng)能電站吸熱器三、塔式太陽(yáng)能電站吸熱器

在各類吸熱與熱能傳遞系統(tǒng)中，最具商業(yè)化潛力且研究得最多的是：

熔鹽系統(tǒng)、空氣系統(tǒng)、飽和蒸汽系統(tǒng)

在各類吸熱與熱能傳遞系統(tǒng)中，最具商業(yè)化www12熔鹽吸熱器優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)無壓運(yùn)行，安全性提高；傳熱工質(zhì)在整個(gè)吸熱、傳熱循環(huán)中無相變，且熔鹽熱容大，吸熱器可承受較高的熱流密度，從而使吸熱器可做得更緊湊，減少制造成本，降低熱損；整個(gè)太陽(yáng)能熱力系統(tǒng)的傳熱、蓄熱可共用同一工質(zhì)，使系統(tǒng)極大的簡(jiǎn)化。缺點(diǎn)：熔鹽在高溫時(shí)有分解和腐蝕問題。采用熔鹽吸熱器的系統(tǒng)：SolarTwo試驗(yàn)電站、建設(shè)中的SolarTres試驗(yàn)電站熔鹽吸熱器優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)無壓運(yùn)行，安全性提高；傳熱工質(zhì)在整個(gè)吸熱13吸熱器熱流回路管外徑和壁厚：20.06mm,1.2mmPyromark

涂料SolarTwo硝酸鹽吸熱器材料：316H不銹鋼吸熱器高和直徑：6.1m,5.2m入口溫度設(shè)計(jì)為290℃，出口溫度設(shè)計(jì)為565℃;平均太陽(yáng)輻射能流密度為430kW/m2時(shí)，額定吸收功率為42MW吸熱器熱流回路管外徑和壁厚：Pyromark涂料Solar14反射塔式熔融鹽吸熱器反射塔式熔融鹽吸熱器15空氣吸熱器優(yōu)點(diǎn)：1）從大氣來，到大氣去；取之不盡，用之不絕；不污染環(huán)境；2)沒有因相變帶來的麻煩；3)允許很高的工作溫度；4)易于運(yùn)行和維護(hù)，啟動(dòng)快，無須附加的保溫和冷啟動(dòng)加熱系統(tǒng)。

缺點(diǎn)：存在流動(dòng)不均勻及局部過熱與失效問題采用空氣吸熱器的系統(tǒng)：TSA、SOLAIR-3000、REFOS等以空氣為吸熱與傳熱介質(zhì)的塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)容積式開路空氣吸熱器容積式閉路空氣吸熱器空氣吸熱器優(yōu)點(diǎn)：1）從大氣來，到大氣去；取之不盡，用之不絕；16容積式開路空氣吸熱器工作原理容積式開路空氣吸熱器工作原理www.themegaller17吸熱器結(jié)構(gòu)傳質(zhì)過程吸熱單元SiC實(shí)際應(yīng)用吸熱器結(jié)構(gòu)傳質(zhì)過程吸熱單元SiC實(shí)際應(yīng)用www.themeg18早期西班牙TSA吸熱器金屬密網(wǎng)吸熱金屬密網(wǎng)工作溫度為700℃空氣流經(jīng)金屬密網(wǎng)為層流，換熱較弱。且由于局部過高熱應(yīng)力限制，工作熱流密度一般為500KW/m2早期西班牙TSA吸熱器金屬密網(wǎng)吸熱金屬密網(wǎng)工作溫度為70019容積式閉路空氣吸熱器特點(diǎn)：加裝透明石英玻璃窗口，提高工質(zhì)工作壓力；增加壓力帶來的湍流強(qiáng)化了換熱，減小系統(tǒng)熱應(yīng)力，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)換熱效率。塔式高溫化學(xué)反應(yīng)器容積式閉路空氣吸熱器特點(diǎn)：加裝透明石英玻璃窗口，提高工質(zhì)工作20REFOS吸熱器REFOS吸熱器21二級(jí)聚光器CPC工質(zhì)流道布置REFOS塔式吸熱組合效果圖二級(jí)聚光器CPC工質(zhì)流道布置www.themegallery22DIAPR有壓腔體式吸熱器研制單位：以色列

Weizmann研究所最高加熱空氣溫度：1300℃工作壓力：1.5-3MPa耐受輻射熱流密度：4-8MW/m2熱效率：最高可達(dá)80%DIAPR有壓腔體式吸熱器研制單位：以色列Weizmann23主要組件1.耐高溫陶瓷針肋2.耐高壓熔融石英玻璃3.二級(jí)聚光器系統(tǒng)主要組件1.耐高溫陶瓷針肋2.耐高壓熔融石英玻璃3.二級(jí)聚光24DIAPR的改進(jìn)空氣氣流組織的優(yōu)化DIAPR的改進(jìn)空氣氣流組織的優(yōu)化www.themegall25設(shè)計(jì)依據(jù)單級(jí)向多級(jí)發(fā)展初級(jí)預(yù)熱器管道設(shè)計(jì)依據(jù)單級(jí)向多級(jí)發(fā)展初級(jí)預(yù)熱器管道www.themegal26文獻(xiàn)中的數(shù)值模擬工作實(shí)物模型幾何尺寸物理模型文獻(xiàn)中的數(shù)值模擬工作實(shí)物模型幾何尺寸物理模型www.them27模擬所得速度場(chǎng)漩渦導(dǎo)致繞流空氣流過針肋區(qū)域模擬所得速度場(chǎng)漩渦導(dǎo)致繞流空氣流過針肋區(qū)域www.theme28模擬所得溫度場(chǎng)流體溫度分布空氣沿程被針肋加熱氣流入口處的高溫區(qū)沿程針肋溫度升高固體區(qū)域溫度分布針肋頂端的高溫區(qū)模擬所得溫度場(chǎng)流體溫度分布空氣沿程被針肋加熱氣流入口處的高溫29水蒸汽吸熱器優(yōu)點(diǎn)：水的熱導(dǎo)率高，無毒，無腐蝕，易于輸運(yùn)，產(chǎn)生的高壓蒸汽可以直接推動(dòng)氣輪機(jī)發(fā)電。技術(shù)難點(diǎn)：水蒸汽在高溫時(shí)有高壓?jiǎn)栴}；工作介質(zhì)在吸熱過程中存在兩相流問題；蒸汽的熱容很小，蒸汽段管路易發(fā)生過熱燒蝕。故在實(shí)際使用時(shí)系統(tǒng)溫度和壓力不能太高。采用水蒸汽吸熱器的系統(tǒng)：SolarOne和西班牙的CESA-1試驗(yàn)電站，以及世界上第一座塔式太陽(yáng)能商業(yè)電站，由西班牙Solucar公司建造、并于2007年初投入商業(yè)運(yùn)行的11MW的PS10電站都采用了水蒸汽式吸熱器。北京電工所王志峰老師的DAHAN塔式電站也采用水蒸汽吸熱器。水蒸汽吸熱器優(yōu)點(diǎn)：水的熱導(dǎo)率高，無毒，無腐蝕，易于輸運(yùn)，產(chǎn)生30復(fù)合吸熱器發(fā)揮空氣吸熱器和水蒸汽吸熱器的共有長(zhǎng)處，將兩種吸熱形式結(jié)合起來的吸熱器稱為復(fù)合吸熱器。在這種復(fù)合吸熱器中，管式水蒸汽吸熱器主要用于產(chǎn)生蒸汽，空氣吸熱器產(chǎn)生的高溫氣體對(duì)蒸汽進(jìn)行二次加熱，使蒸汽過熱并驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。復(fù)合吸熱器發(fā)揮空氣吸熱器和水蒸汽吸熱器的共有長(zhǎng)處，將兩種吸熱31四、碟式太陽(yáng)能電站吸熱器四、碟式太陽(yáng)能電站吸熱器腔體吸熱器的形式JamesA與TerryG在其1985年在SOLARENERGY上發(fā)表的論文中分別研究了圓柱形、平頂錐形、橢圓形、球形以及復(fù)合平頂錐形等5種腔式吸熱器的熱性能，研究結(jié)果表明，吸熱器腔體的形狀對(duì)系統(tǒng)的能量分布有很大的影響，但對(duì)吸熱器的熱效率影響很小。腔體吸熱器的形式JamesA與TerryG在其198533韓國(guó)能源研究所詳細(xì)分析了平頂錐形和半球圓柱復(fù)合形的腔式吸熱器的熱性能，計(jì)算結(jié)果表明平頂錐形比半球圓柱混合形吸熱器的熱性能好。

中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所的張春平等也對(duì)平頂錐形腔式吸熱器進(jìn)行了熱性能分析和實(shí)驗(yàn)研究，計(jì)算了在各種溫度下各項(xiàng)熱損失所占的比重及吸熱器的總效率，并實(shí)驗(yàn)給出了加熱功率與腔式吸熱器的熱功率的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)表明，平頂錐形腔式吸熱器具有良好的熱性能。韓國(guó)能源研究所詳細(xì)分析了平頂錐形和半球圓柱復(fù)合形的腔式吸熱器34張春平所建的吸熱器物理模型熱損形式腔體內(nèi)表面對(duì)聚焦光的反射熱損失

腔體內(nèi)表面通過采光口的輻射熱損失腔體采光口的對(duì)流熱損失

腔體壁面的導(dǎo)熱損失張春平所建的吸熱器物理模型熱損形式腔體內(nèi)表面對(duì)聚焦光的反射熱35分析及提出的改進(jìn)意見1.腔口直徑直接決定著反射熱損失的大?。惶岣弑诿嫖章?以減小反射熱損失；開口面積等于腔體內(nèi)表面積時(shí),反射熱損失最大。2.

壁溫對(duì)輻射熱損失影響最大，因此及時(shí)將輸入的太陽(yáng)輻射能由工作介質(zhì)輸出,成為降低壁溫的關(guān)鍵。3.

內(nèi)壁平均溫度、腔口直徑、腔內(nèi)平均直徑等決定著對(duì)流熱損失的大小。盡可能小的腔口直徑、內(nèi)壁溫度以及合理的腔內(nèi)平均直徑式減少對(duì)流熱損失的關(guān)鍵，但又受制造條件、焦平面的能流分布及使用所需要腔口直徑等因素的影響，故要綜合考慮。分析及提出的改進(jìn)意見1.腔口直徑直接決定著反射熱損失的大?。?64.

需優(yōu)化腔體保溫材料厚度，在腔體外徑均大于臨界熱絕緣直徑的情況下,增加保溫材料厚度可減小導(dǎo)熱熱損失。5.

吸熱腔體的輻射熱損失、對(duì)流熱損失及導(dǎo)熱熱損失隨著腔體內(nèi)表面溫度升高而增大,其中輻射熱損失增幅最大,而反射熱損失與腔體內(nèi)表面溫度無關(guān),只與腔體內(nèi)表面對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收率有關(guān)。吸熱腔體的熱效率隨著內(nèi)壁溫度升高而降低

。4.需優(yōu)化腔體保溫材料厚度，在腔體外徑均大于臨界熱絕緣直徑37N.SendhilKumar在他ComparisonofReceiversforSolar

DishCollectorSystem和NumericalInvestigationofNatural

ConvectionHeatLossinModifiedCavityReceiverfor

FuzzyFocalSolarDishConcentrator文章中以一個(gè)模糊聚焦碟式太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)為例，比較了三種形式的吸熱器性能。經(jīng)比較得出結(jié)論是改進(jìn)型腔體吸熱器的效率最高，熱損最小。

N.SendhilKumar在他Comparisonof38CavitySemi-cavityModifiedcavity改良型腔體吸熱器為最佳選擇

CavitySemi-cavityModifiedcavi39Thankyou！Thankyou！吸熱器研究進(jìn)展報(bào)告

崔福慶，殷欣2009.07.30吸熱器研究進(jìn)展報(bào)告崔福慶，殷欣一、背景介紹

一、背景介紹在太陽(yáng)能利用系統(tǒng)中，吸熱器組件是實(shí)現(xiàn)光熱轉(zhuǎn)化的重要組件，其效率的高低對(duì)于系統(tǒng)的效率有著重要的影響。故在太陽(yáng)能研究中，吸熱器的研究有著重要的意義。吸熱器平板式吸熱器低溫應(yīng)用中、低溫應(yīng)用中、高溫應(yīng)用管式吸熱器腔體式吸熱器在太陽(yáng)能利用系統(tǒng)中，吸熱器組件是實(shí)現(xiàn)光熱轉(zhuǎn)化的重要組件，其效43本課題的關(guān)注點(diǎn)：極高溫度、極高熱流密度下的輻射－導(dǎo)熱－對(duì)流耦合的復(fù)雜傳熱規(guī)律的研究吸熱器主要研究問題吸熱器內(nèi)部的傳熱過程及其強(qiáng)化吸熱器結(jié)構(gòu)的優(yōu)化吸熱器所用新型材料的研究吸熱器新型形式的構(gòu)建針對(duì)本課題的研究重點(diǎn)，主要對(duì)中高溫應(yīng)用的碟式及塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電吸熱器進(jìn)行了文獻(xiàn)調(diào)研。本課題的關(guān)注點(diǎn)：極高溫度、極高熱流密度下的輻射－導(dǎo)熱－對(duì)流耦44二、塔式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)二、塔式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)定日鏡系統(tǒng)吸熱與熱能傳遞系統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)塔式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的三大組成部分：定日鏡系統(tǒng)吸熱與熱能傳遞系統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)定日鏡系統(tǒng)吸熱與熱能傳遞系統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)塔式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的三大46

塔式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的研究始于20世紀(jì)50年代，由于其巨大的商業(yè)應(yīng)用前景，吸引了大量的科研人員對(duì)其進(jìn)行研究，一大批塔式電站相繼投入試運(yùn)行。大量的實(shí)驗(yàn)和運(yùn)行數(shù)據(jù)證明了塔式電站技術(shù)上的可行性，以及具有廣闊的商業(yè)發(fā)電應(yīng)用前景。塔式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的研究始于20世紀(jì)50年代，由于其47SolarOne美國(guó)EURELIOS意大利CESA-1西班牙80年代塔式太陽(yáng)能發(fā)電站示范工程SolarOneEURELIOSCESA-180年代塔式太4890年代塔式太陽(yáng)能發(fā)電站示范工程SolarTwo美國(guó)TSA西班牙（圖為TSA的吸熱器）90年代塔式太陽(yáng)能發(fā)電站示范工程SolarTwoTSAww492000年后塔式太陽(yáng)能發(fā)電站示范工程PS10西班牙（效果圖）SolarTres西班牙（效果圖）2000年后塔式太陽(yáng)能發(fā)電站示范工程PS10SolarTr50三、塔式太陽(yáng)能電站吸熱器三、塔式太陽(yáng)能電站吸熱器

在各類吸熱與熱能傳遞系統(tǒng)中，最具商業(yè)化潛力且研究得最多的是：

熔鹽系統(tǒng)、空氣系統(tǒng)、飽和蒸汽系統(tǒng)

在各類吸熱與熱能傳遞系統(tǒng)中，最具商業(yè)化www52熔鹽吸熱器優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)無壓運(yùn)行，安全性提高；傳熱工質(zhì)在整個(gè)吸熱、傳熱循環(huán)中無相變，且熔鹽熱容大，吸熱器可承受較高的熱流密度，從而使吸熱器可做得更緊湊，減少制造成本，降低熱損；整個(gè)太陽(yáng)能熱力系統(tǒng)的傳熱、蓄熱可共用同一工質(zhì)，使系統(tǒng)極大的簡(jiǎn)化。缺點(diǎn)：熔鹽在高溫時(shí)有分解和腐蝕問題。采用熔鹽吸熱器的系統(tǒng)：SolarTwo試驗(yàn)電站、建設(shè)中的SolarTres試驗(yàn)電站熔鹽吸熱器優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)無壓運(yùn)行，安全性提高；傳熱工質(zhì)在整個(gè)吸熱53吸熱器熱流回路管外徑和壁厚：20.06mm,1.2mmPyromark

涂料SolarTwo硝酸鹽吸熱器材料：316H不銹鋼吸熱器高和直徑：6.1m,5.2m入口溫度設(shè)計(jì)為290℃，出口溫度設(shè)計(jì)為565℃;平均太陽(yáng)輻射能流密度為430kW/m2時(shí)，額定吸收功率為42MW吸熱器熱流回路管外徑和壁厚：Pyromark涂料Solar54反射塔式熔融鹽吸熱器反射塔式熔融鹽吸熱器55空氣吸熱器優(yōu)點(diǎn)：1）從大氣來，到大氣去；取之不盡，用之不絕；不污染環(huán)境；2)沒有因相變帶來的麻煩；3)允許很高的工作溫度；4)易于運(yùn)行和維護(hù)，啟動(dòng)快，無須附加的保溫和冷啟動(dòng)加熱系統(tǒng)。

缺點(diǎn)：存在流動(dòng)不均勻及局部過熱與失效問題采用空氣吸熱器的系統(tǒng)：TSA、SOLAIR-3000、REFOS等以空氣為吸熱與傳熱介質(zhì)的塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)容積式開路空氣吸熱器容積式閉路空氣吸熱器空氣吸熱器優(yōu)點(diǎn)：1）從大氣來，到大氣去；取之不盡，用之不絕；56容積式開路空氣吸熱器工作原理容積式開路空氣吸熱器工作原理www.themegaller57吸熱器結(jié)構(gòu)傳質(zhì)過程吸熱單元SiC實(shí)際應(yīng)用吸熱器結(jié)構(gòu)傳質(zhì)過程吸熱單元SiC實(shí)際應(yīng)用www.themeg58早期西班牙TSA吸熱器金屬密網(wǎng)吸熱金屬密網(wǎng)工作溫度為700℃空氣流經(jīng)金屬密網(wǎng)為層流，換熱較弱。且由于局部過高熱應(yīng)力限制，工作熱流密度一般為500KW/m2早期西班牙TSA吸熱器金屬密網(wǎng)吸熱金屬密網(wǎng)工作溫度為70059容積式閉路空氣吸熱器特點(diǎn)：加裝透明石英玻璃窗口，提高工質(zhì)工作壓力；增加壓力帶來的湍流強(qiáng)化了換熱，減小系統(tǒng)熱應(yīng)力，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)換熱效率。塔式高溫化學(xué)反應(yīng)器容積式閉路空氣吸熱器特點(diǎn)：加裝透明石英玻璃窗口，提高工質(zhì)工作60REFOS吸熱器REFOS吸熱器61二級(jí)聚光器CPC工質(zhì)流道布置REFOS塔式吸熱組合效果圖二級(jí)聚光器CPC工質(zhì)流道布置www.themegallery62DIAPR有壓腔體式吸熱器研制單位：以色列

Weizmann研究所最高加熱空氣溫度：1300℃工作壓力：1.5-3MPa耐受輻射熱流密度：4-8MW/m2熱效率：最高可達(dá)80%DIAPR有壓腔體式吸熱器研制單位：以色列Weizmann63主要組件1.耐高溫陶瓷針肋2.耐高壓熔融石英玻璃3.二級(jí)聚光器系統(tǒng)主要組件1.耐高溫陶瓷針肋2.耐高壓熔融石英玻璃3.二級(jí)聚光64DIAPR的改進(jìn)空氣氣流組織的優(yōu)化DIAPR的改進(jìn)空氣氣流組織的優(yōu)化www.themegall65設(shè)計(jì)依據(jù)單級(jí)向多級(jí)發(fā)展初級(jí)預(yù)熱器管道設(shè)計(jì)依據(jù)單級(jí)向多級(jí)發(fā)展初級(jí)預(yù)熱器管道www.themegal66文獻(xiàn)中的數(shù)值模擬工作實(shí)物模型幾何尺寸物理模型文獻(xiàn)中的數(shù)值模擬工作實(shí)物模型幾何尺寸物理模型www.them67模擬所得速度場(chǎng)漩渦導(dǎo)致繞流空氣流過針肋區(qū)域模擬所得速度場(chǎng)漩渦導(dǎo)致繞流空氣流過針肋區(qū)域www.theme68模擬所得溫度場(chǎng)流體溫度分布空氣沿程被針肋加熱氣流入口處的高溫區(qū)沿程針肋溫度升高固體區(qū)域溫度分布針肋頂端的高溫區(qū)模擬所得溫度場(chǎng)流體溫度分布空氣沿程被針肋加熱氣流入口處的高溫69水蒸汽吸熱器優(yōu)點(diǎn)：水的熱導(dǎo)率高，無毒，無腐蝕，易于輸運(yùn)，產(chǎn)生的高壓蒸汽可以直接推動(dòng)氣輪機(jī)發(fā)電。技術(shù)難點(diǎn)：水蒸汽在高溫時(shí)有高壓?jiǎn)栴}；工作介質(zhì)在吸熱過程中存在兩相流問題；蒸汽的熱容很小，蒸汽段管路易發(fā)生過熱燒蝕。故在實(shí)際使用時(shí)系統(tǒng)溫度和壓力不能太高。采用水蒸汽吸熱器的系統(tǒng)：SolarOne和西班牙的CESA-1試驗(yàn)電站，以及世界上第一座塔式太陽(yáng)能商業(yè)電站，由西班牙Solucar公司建造、并于2007年初投入商業(yè)運(yùn)行的11MW的PS10電站都采用了水蒸汽式吸熱器。北京電工所王志峰老師的DAHAN塔式電站也采用水蒸汽吸熱器。水蒸汽吸熱器優(yōu)點(diǎn)：水的熱導(dǎo)率高，無毒，無腐蝕，易于輸運(yùn)，產(chǎn)生70復(fù)合吸熱器發(fā)揮空氣吸熱器和水蒸汽吸熱器的共有長(zhǎng)處，將兩種吸熱形式結(jié)合起來的吸熱器稱為復(fù)合吸熱器。在這種復(fù)合吸熱器中，管式水蒸汽吸熱器主要用于產(chǎn)生蒸汽，空氣吸熱器產(chǎn)生的高溫氣體對(duì)蒸汽進(jìn)行二次加熱，使蒸汽過熱并驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。復(fù)合吸熱器發(fā)揮空氣吸熱器和水蒸汽吸熱器的共有長(zhǎng)處，將兩種吸熱71四、碟式太陽(yáng)能電站吸熱器四、碟式太陽(yáng)能電站吸熱器腔體吸熱器的形式JamesA與TerryG在其1985年在SOLARENERGY上發(fā)表的論文中分別研究了圓柱形、平頂錐形、橢圓形、球形以及復(fù)合平頂錐形等5種腔式吸熱器的熱性能，研究結(jié)果表明，吸熱器腔體的形狀對(duì)系統(tǒng)的能量分布有很大的影響，但對(duì)吸熱器的熱效率影響很小。腔體吸熱器的形式JamesA與TerryG在其198573韓國(guó)能源研究所詳細(xì)分析了平頂錐形和半球圓柱復(fù)合形的腔式吸熱器的熱性能，計(jì)算結(jié)果表明平頂錐形比半球圓柱混合形吸熱器的熱性能好。

中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所的張春平等也對(duì)平頂錐形腔式吸熱器進(jìn)行了熱性能分析和實(shí)驗(yàn)研究，計(jì)算了在各種溫度下各項(xiàng)熱損失所占的比重及吸熱器的總效率，并實(shí)驗(yàn)給出了加熱功率與腔式吸熱器的熱功率的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)表明，平頂錐形腔式吸熱器具有良好的熱性能。韓國(guó)能源研究所詳細(xì)分析了平頂錐形和半球圓柱復(fù)合形的腔式吸熱器74張春平所建的吸熱器物理模型熱損形式腔體內(nèi)表面對(duì)聚焦光的反射熱損失

腔體內(nèi)表面通過采光口的輻射熱損失腔體采光口的對(duì)流熱損失

腔體壁面的導(dǎo)熱損失張春平所建的吸熱器