太陽能熱利用設計師培訓課件太陽能工農(nóng)業(yè)應用技術

太陽能工農(nóng)業(yè)應用技術2012年08月張立峰高工一、環(huán)境與太陽能二、太陽能工農(nóng)業(yè)熱利用潛力三、太陽能工農(nóng)業(yè)熱應利用技術四、結束語目錄綠色能源，強盛中國第一章綠色能源，強盛中國環(huán)境與太陽能一、環(huán)境與太陽能綠色能源，強盛中國一、環(huán)境與太陽能綠色能源，強盛中國我國太陽能資源豐富綠色能源，強盛中國太陽能熱利用已列入國家科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃綠色能源，強盛中國太陽能熱利用已列入國家科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃綠色能源，強盛中國太陽能熱利用定義綠色能源，強盛中國將太陽能轉變?yōu)闊崮懿⒓右岳玫募夹g太陽能熱利用技術實現(xiàn)綠色能源，強盛中國太陽能工農(nóng)業(yè)熱利用潛力第二章綠色能源，強盛中國中國工業(yè)能耗現(xiàn)狀綠色能源，強盛中國工業(yè)能耗占全國能耗的70%，并且逐年遞增工業(yè)領域用熱要求綠色能源，強盛中國工業(yè)用熱溫度大部分在60℃~250℃之間工業(yè)用熱應用現(xiàn)狀與潛力綠色能源，強盛中國所選行業(yè)生產(chǎn)總值占工業(yè)生產(chǎn)總值23%行業(yè)企業(yè)個數(shù)總產(chǎn)值（億元）造紙83766325紡織2791418733食品1814017496煙草1503776木材78523520化工2298126798塑料153768120醫(yī)藥57486361中國工業(yè)熱利用潛力綠色能源，強盛中國中國工業(yè)熱利用潛力綠色能源，強盛中國年份行業(yè)熱力能耗（萬噸標煤）太陽能替代10%省煤量（萬噸標煤）所需集熱器面器（萬平方米）1煙草業(yè)94.299.43902食品業(yè)1091.06109.111,0423造紙業(yè)1723.68172.371,6464紡織業(yè)5744.9574.495,4855化工業(yè)16917.341691.7316,1516木材業(yè)305.2430.522917塑料業(yè)210.0521.002008醫(yī)藥業(yè)548.7954.88524太陽能工農(nóng)業(yè)熱應用技術第三章綠色能源，強盛中國★太陽能干燥在工農(nóng)業(yè)中的應用▲農(nóng)副產(chǎn)品的太陽能干燥

干燥作業(yè)是農(nóng)副產(chǎn)品加工過程中必不可少的重要環(huán)節(jié)，也是耗能量非常大的環(huán)節(jié),干燥1噸臘腸和紅棗，需要耗煤1噸以上，干燥1噸煙草耗柴油大約1.6噸或2噸標準煤，干燥1噸谷物消耗標準煤0.7噸

僅我國谷物干燥一項，如果采用常規(guī)能源干燥，需耗用3000萬噸以上標準煤。相當于全國總能耗的2.4%太陽能干燥熱利用綠色能源，強盛中國太陽能空氣集熱器綠色能源，強盛中國

太陽能空氣集熱器是是應用全玻璃真空管為核心集熱元件而開發(fā)的一種以空氣為介質的集熱器。太陽能空氣集熱器測試綠色能源，強盛中國紅色為集熱器出風溫度太陽能干燥需要參數(shù)綠色能源，強盛中國太陽能干燥基本原理綠色能源，強盛中國青島天地薈太陽能食品干燥項目綠色能源，強盛中國江蘇恒升集團烘干項目綠色能源，強盛中國空氣集熱器系統(tǒng)結合太陽房，日烘干脫硫劑130噸。桂林俏天下家居用品太陽能干燥項目綠色能源，強盛中國太陽能烘干木材綠色能源，強盛中國北京林業(yè)大學研制并推廣了中溫型(TRCW)和高溫型(GRCT)太陽能-熱泵聯(lián)合干燥裝置。（20m3）

節(jié)能率70%▲谷物太陽能干燥溫室型的投資少，干燥量少，適應個體農(nóng)戶，可以解決陰雨天的涼曬問題但我國大部分農(nóng)戶還是采用天然場地涼曬集熱器型，一般都配有常規(guī)能源，不受陰雨天的影響，干燥量較大，投資也比較大

大批量的谷物太陽能干燥用谷物干燥倉較多，它是集貯藏和干燥于一體的干燥裝置，被廣泛地應用于廣大農(nóng)村，尤其在世界的糧食主產(chǎn)區(qū)。我國主要用常規(guī)能源的塔式干燥?！卟伺c果品太陽能干燥

工業(yè)化的干燥通常采用連續(xù)干燥工藝。連續(xù)干燥工藝包括隧道、流化床、皮帶傳送和其他干燥器。隧道干燥器被廣泛地應用于果蔬干燥。西紅柿與蒜片的隧道干燥機

隧道干燥出口▲葡萄太陽能干燥新疆葡萄干的生產(chǎn)現(xiàn)狀—晾曬干燥為主無法實現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)，干燥周期長

45天。衛(wèi)生條件差，產(chǎn)品質量難以控制。綠級品率低,只有35%左右，受天氣影響大普通晾曬干燥烘房

●深圳市嘉普通太陽能有限公司在新疆哈密對太陽能干燥在葡萄干生產(chǎn)中的應用進行了試驗該干燥設備主要由8塊空氣集熱器和果蔬干燥箱(8m×2m×2m)部分組成。太陽能葡萄干燥周期為15天，葡萄品種為無核白葡萄，干燥房內溫度控制在45℃以下(開始引起褐變)，干燥前鮮果含水率在75%～80%，要求干燥后干果含水率25%左右葡萄干燥房空氣集熱器供熱系統(tǒng)葡萄干燥房內

該設備一次可干燥鮮果500kg，干燥時間從傳統(tǒng)自然晾房的45天縮短至15天，干燥周期大大縮短，且品質優(yōu)于晾房的葡萄干。

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中國科學院理化技術研究所設計的葡萄太陽能熱泵干燥系統(tǒng)葡萄干燥時間縮短到一周左右，只有原來的1/5，綠級品率大幅度提高。新疆示范基地及其規(guī)模一套多功能溫室型干燥器，形成年產(chǎn)500噸綠葡萄干的中試生產(chǎn)線▲煙葉與掛面干燥深圳市嘉普通在云南省楚雄市對太陽能烤煙進行了試驗。干燥期溫度55~75℃，相對濕度30~40％。太陽能烤煙的周期為4天，該裝置集熱面積50m2，有輔助的煤爐加熱，一次可裝鮮葉500kg，烤煙質量有所提高。為了提高利用率，在平時則用于掛面干燥和培育鮮菇。干燥掛面一次投料600~750kg，烘干溫度30~40℃。懸掛新鮮煙葉干燥后的煙葉▲中草藥的太陽能干燥中草藥含水量高，干燥時耗能大；另一方面中草藥的性味相當重要，不宜采用高溫快速干燥。寧夏大學研制的太陽能干燥枸杞的裝置，可至少節(jié)能20～40％以上，與現(xiàn)所有的熱風干燥裝置相比降低成本1～3倍。與自然干燥法相比，提高干燥速率為3～4倍?？梢酝炀扔捎谧匀粵鰰袼鶕p失60～80%養(yǎng)料和維生素。大型太陽能枸杞干燥裝置●

皇明太陽能股份有限公司在省青島市的天地薈食品有限公司食品干燥項目

系統(tǒng)安裝16臺JKS18/2.1型太陽能空氣集熱器，總集熱面積52m2。在輻照量大于14.5MJ/m2條件下，可滿足本干燥系統(tǒng)白天工作所需的熱量。原有燃煤鍋爐系統(tǒng)作為輔助加熱。系統(tǒng)在運行過程中，采用兩臺功率為5匹、型號為YG-KRK-14II(5HP)空氣源熱泵，可以回收干燥室排氣的熱能。干燥后寵物食用的肉類

物料干燥所需最高溫度85℃，每天干燥物料量1000kg，干燥周期15~45小時?！静奶柲芨稍铩裉柲芘c熱泵聯(lián)合干燥北京林業(yè)大學研制并推廣了中溫型(TRCW)和高溫型(GRCT)太陽能-熱泵聯(lián)合干燥裝置。該裝置主要由太陽能供熱系統(tǒng)、熱泵除濕干燥機以及干燥室組成。一次干燥木材20m3（TRCW系統(tǒng)）和30～40m3（GRCT系統(tǒng)）這兩種太陽能-熱泵聯(lián)合干燥裝置與常規(guī)蒸汽干燥相比，節(jié)能率在70%左右。與單獨太陽能干燥相比，受氣候變化影響小，干燥室溫度和濕度變化平穩(wěn)，干燥時間縮短20%左右。●帶有熱管與儲熱的整體式太陽能干燥室

北京林業(yè)大學于2008年研制，熱量來源由位于南端墻的熱管太陽能集熱器和整體拱形太陽能集熱器兩部分組成兩個集熱系統(tǒng)可單獨或協(xié)同使用，干燥裝置內部設有蓄熱裝置和導風墻，以確保干燥的連續(xù)性及均勻性，整體式、熱管式集熱器的熱效率分別為22.2%、62.4%

：太陽能干燥比大氣干燥的速度快，受天氣影響小，比常規(guī)窯干節(jié)能70.9%●小型移動式太陽能干燥裝置

北京林業(yè)大學于2009年還研制，主要由熱管集熱器、干燥箱、儲熱系統(tǒng)、輔助加熱器、自動控制系統(tǒng)等部分組成。該干燥裝置集熱系統(tǒng)的熱效率為56%，儲能效率達到66%以上。對杉木的干燥實驗證明，與大氣干燥相比，干速率提高1.12倍，與常規(guī)蒸汽干燥相比，平均節(jié)能率為71.2%●太陽能與熱風爐供熱聯(lián)合集熱器干燥常規(guī)干燥

▲太陽能干燥海鹽污泥等其它物料●太陽能干燥海鹽

沈陽東嘉科技開發(fā)有限公司在海南東方鹽場的鹽干機就是以太陽能作為熱源配合流化床干燥。圖示為連續(xù)熱風熱源的太陽能集熱器，熱風溫度可達到120℃，風量在12000m3/h以上。本套干燥設備可將含水4%的鹽干到0.5%以下，且大大降低生產(chǎn)成本?！裉柲芨稍镂勰?/p>

鄭州中科公司經(jīng)營幾種烘干設備，污泥太陽能干燥是利用太陽能將機械脫水后的污泥進行干燥，干燥后可得到60~80%的干化污泥，在運行中，可以通過增加強制通風來提高蒸發(fā)的效率。●太陽能干燥糞渣

深圳市玉龍坑糞渣無害化處理廠建設項目，采用好氧高溫發(fā)酵堆肥工藝流程，以太陽能為主要熱源，電能驅動的空氣源熱泵機組(COP≥4.1)，作為陰雨天或太陽能輻射不足時輔助加熱能源。集熱器有效采光面積為600m2。其中一期工程日處理污泥糞渣250t，日產(chǎn)腐熟堆肥35t?！镉绊懱柲芨稍锿茝V的原因和應用前景▲影響太陽能干燥推廣的原因⑴太陽能是間歇性能源，波動大干燥周期長⑵迄今尚未解決低成本的有效儲能問題，相變儲熱研究較多，但工業(yè)化應用還少

⑶目前主要用空氣集熱器，但空氣集熱器的熱效率低，一般在45％左右，而且尚無定型產(chǎn)品，由于沒有大批量生產(chǎn)價格還較貴。⑷太陽能干燥常需要與其它能源聯(lián)合，太陽能－熱泵，太陽能－爐氣等形式，使干燥設備的總投資增加。太陽能干燥的推廣受資金短缺的限制

⑸我國對太陽能干燥缺乏政府的政策支持和宣傳力度。我國《可再生能源法》只制定了對太陽能“上網(wǎng)電價”的支持政策，對太陽能熱利用,特別是太陽能干燥沒有具體政策規(guī)定。⑹目前生產(chǎn)企業(yè)習慣用傳統(tǒng)的干燥設備，節(jié)能和環(huán)保的意識較差▲我國太陽能干燥技術的應用前景

●在太陽日照條件好，而經(jīng)濟又欠發(fā)達的偏遠地區(qū)，簡易溫室型有較好的應用前景。

●目前多數(shù)農(nóng)副產(chǎn)品加工技術含量低，產(chǎn)品質量不高，附加值低，采用常規(guī)干燥能耗和成本高

●而多數(shù)農(nóng)產(chǎn)品干燥溫度在40～55℃之間，正好適合太陽能干燥●因此我國應用太陽能干燥農(nóng)副產(chǎn)品，及某些工業(yè)品預干，具有廣闊的發(fā)展前景綠色能源，強盛中國太陽能蒸汽解決方案利用槽式集熱器或者菲涅尓集熱器聚光后得到高溫蒸汽的系統(tǒng)。綠色能源，強盛中國太陽能蒸汽方案原理綠色能源，強盛中國正在運行的100米長槽式集熱器經(jīng)實際運行測試，槽式集熱器集熱溫度最高達401度.綠色能源，強盛中國北京延慶“大漢”電站槽式集熱系統(tǒng)安裝現(xiàn)場綠色能源，強盛中國建成的100米長槽式集熱器綠色能源，強盛中國性能參數(shù)集熱器滿足以下條件：⑴抗風條件①停止保護狀態(tài)下風速≤26.8米/秒（北京地區(qū)50年一遇），集熱器不損壞.②陣風風速≤20米，任何狀態(tài)下集熱器不損壞③工作風速≤10m/s，風速≤5m/s情況下滿足跟蹤精度±0.15o。④保護風速>10m/s。⑵抗冰雹直徑20mm的冰雹在20m/s的速度下，反射玻璃不損壞。⑶光學效率≧65%⑷工作溫度：-20℃～+50℃。⑸壽命：主要零部件使用壽命不低于20年。建成的100米長槽式集熱器綠色能源，強盛中國太陽能玻璃金屬高溫集熱管綠色能源，強盛中國太陽能玻璃金屬高溫集熱管綠色能源，強盛中國德國FraunhoferISC的測試數(shù)據(jù)綠色能源，強盛中國太陽能菲涅爾中高溫集熱系統(tǒng)綠色能源，強盛中國太陽能鍍膜鋼管在PE1熱發(fā)電站實際應用PE1Fresnelsolarstation由德國的NBS公司設計，建造于西班牙；功率為1.4MW；2008年運行至今已近兩年，運行綠色能源，強盛中國產(chǎn)品用戶反饋1）在PE1建設之前，經(jīng)過大量的研究，發(fā)現(xiàn)皇明擁有選擇性吸收涂層的核心技術并具備生產(chǎn)鍍膜鋼管的能力，因此2007年起皇明成為西班牙PE1和PE2項目鍍膜鋼管的唯一供應商。2）PE1為1.4MW菲涅爾式太陽能發(fā)電站，2008年運行至今已近兩年，皇明鍍膜鋼管運行穩(wěn)定，性能未衰減。綠色能源，強盛中國建設地點：德州集熱面積：3.3萬平方米建設時間：2010~2011年裝機容量：2.5Mw整體布局：6組聚光*480m年發(fā)電：525萬Kwh

供3600個家庭全年用電年節(jié)標煤：2100噸年減排：CO2：5234噸SO2：163噸，氮氧化物：79噸，粉塵顆粒：1428噸菲涅爾發(fā)電系統(tǒng)示范綠色能源，強盛中國菲涅爾式太陽能蒸汽建設現(xiàn)場綠色能源，強盛中國2.5MW菲涅爾式太陽能集熱系統(tǒng)示范實景綠色能源，強盛中國石油化工蒸汽系統(tǒng)方案槽式系統(tǒng)瀝青項目運行原理綠色能源，強盛中國綠色能源，強盛中國太陽能鍋爐預熱我國目前在用燃煤工業(yè)燃煤鍋爐約47萬余臺，每年消耗標準煤約4億噸，約占我國煤炭消耗總量的四分之一；排放二氧化碳約占全國排放總量的10%，占全國排放總量的21%。全國鍋爐若都能與太陽能結合，一年就節(jié)約原煤約4000萬噸，減排二氧化碳約8000萬噸綠色能源，強盛中國太陽能鍋爐預熱太陽能集熱系統(tǒng)提供預熱溫度：60度以上綠色能源，強盛中國太陽能鍋爐預熱太陽能集熱系統(tǒng)提供預熱溫度：60度以上高效性集熱器預熱溫度：80度以上內聚光集熱器綠色能源，強盛中國內聚光集熱器結構內聚光真空管結構：1.外管2.內置反射鏡3.真空夾層4.選擇性吸收膜層5.內玻璃管

綠色能源，強盛中國內聚光真空管工作原理真空管內管外壁的吸收膜層將接收到的太陽輻射能轉化為熱能，通過熱傳導將熱能傳遞給管內的傳熱工質，使傳熱工質溫度上升；傳熱工質再將熱量向管外輸出以滿足熱量的需求。外管內壁的反射弧面將更多的光線反射至內管，以提高真空管的集熱量。綠色能源，強盛中國太陽能紡織行業(yè)解決方案綠色能源，強盛中國紡織印染工序綠色能源，強盛中國太陽能紡織印染結合原理綠色能源，強盛中國太陽能紡織印染結合原理綠色能源，強盛中國印染行業(yè)解決問題綠色能源，強盛中國食品行業(yè)太陽能解決方案太陽能海水淡化技術工作原理：太陽能熱能用于海水淡化溫度范圍：50~110℃應用場合：電價較低的地方，中小型規(guī)模海水淡化,尤其是無熱源的海島地區(qū)。優(yōu)點：不需要另外提供蒸汽,不需要冷卻水,且轉化效率較高，長期無故障運行,人工和維修費用較低,可靠性好。是解決水資源可持續(xù)發(fā)展的重要途徑，拓展太陽能集熱器利用領域的重要方向！太陽能海水淡化工廠太陽能壓氣蒸餾海水淡化原理圖綠色能源，強盛中國上海可口可樂飲料有限公司項目可口可樂飲料（上海）有限公司工業(yè)用水，每天用水約為40噸，為了能夠滿足氨機蒸發(fā)器和暖水器機的正常使用，需要將氨機蒸發(fā)器水箱溫度控制在26~28℃范圍，將暖水器機水箱內的水控制在35℃左右。

綠色能源，強盛中國重慶百事可樂工業(yè)用熱水綠色能源，強盛中國哈爾濱百事可樂采暖項目綠色能源，強盛中國醫(yī)藥行業(yè)太陽能解決方案綠色能源，強盛中國畜牧養(yǎng)殖行業(yè)太陽能解決方案綠色能源，強盛中國奶牛場太陽能解決方案綠色能源，強盛中國太陽能和養(yǎng)殖解決方案綠色能源，強盛中國太陽能養(yǎng)殖案例太陽能原油加熱原理油田儲油罐太陽能熱水工程油田儲油罐太陽能熱水工程綠色能源，強盛中國太陽能瀝青加熱綠色能源，強盛中國太陽能瀝青加熱針對市政工程建設瀝青攪拌站的瀝青加熱，以太陽能為熱源對瀝青罐瀝青初步加熱并維持其在較高的基礎溫度上，以節(jié)省能源并縮短攪拌前的加熱時間。原瀝青加熱方式為燃油鍋爐加熱、燃氣鍋爐加熱或燃煤鍋爐加熱，瀝青罐瀝青加熱系統(tǒng)載體為導熱油，瀝青罐容量一般從1000立方米至10000立方米，瀝青攪拌站一般春夏秋使用。綠色能源，強盛中國太陽能和沼氣結合原理綠色能源，強盛中國太陽能和沼氣結合案例太陽能沼氣發(fā)電

集熱面積118.8m2，產(chǎn)氣量220m3/天，貯氣柜80m3，發(fā)電機功率25kw，年發(fā)電量146000kwh，年節(jié)約標煤56.21噸、減排CO2149.5噸、SO21.24噸、粉塵1噸。太陽能與沼氣發(fā)生器耦合，可以保證沼氣發(fā)生器全天候高效運行，太陽能集熱器收集太陽能量輸送到沼氣發(fā)生裝置調節(jié)池內溫度，保證在外部氣溫較低的條件下反應正常進行，大大提高了沼氣池的產(chǎn)氣效率。太陽能沼氣發(fā)電綠色能源，強盛中國太陽能相變蓄能結合解決方案相變儲能材料（潛熱儲能材料），是依靠物質相變過程中必須吸收或放出大量相變潛熱的物理現(xiàn)象進行能量的存儲和釋放。從相態(tài)變化變化方式來看，分為固-液相變、固-固相變、固-氣相變和液-氣相變四類。由于后兩種相變方式在相變過程中有氣體產(chǎn)生，使得材料的體積變化很大，難以控制，但在實際應用中很少被選用。因此，固-液相變和固-固相變重點研究對象綠色能源，強盛中國相變蓄能材料應用滿足的幾個條件▲物理性質穩(wěn)定，可長期、反復應用；無味；▲合適的相變溫底，完全達到熱水系統(tǒng)蓄熱和放熱的應用要求；▲蓄熱能力大；▲蓄放熱性質：無過冷、無衰減；▲塑型能力強，可根據(jù)應用需要制成各種體積形態(tài)；▲腐蝕性小，容易封裝；▲導熱性能好；▲容易制造。成本低綠色能源，強盛中國低溫相變儲能材料綠色能源，強盛中國部分的相變蓄能材料及性能表種類編號密度（kg/m3）相變溫度（℃）潛熱（kJ/L）比熱容（kJ/kg.K）導熱系數(shù)(W/m.K穩(wěn)定性高溫型90＃160089～932602.20.6stable80＃210078～806201.11.2stable70＃160065～753301.6stable中溫型28#160023～253602.11.1stable25#160023～253202.11.1stable低溫型0#100003004.22.1stable-10#1100-102803.81.8stable-16#1100-163003.81.8stable綠色能源，強盛中國相變蓄能在工農(nóng)業(yè)的應用之一：安全倉可構筑蓄能型安全倉，利用正常情況下的材料的自然蓄冷能力，保證緊急情況下的必須的室內溫度條件，實現(xiàn)“免維護”與“零運行費用”。綠色能源，強盛中國相變蓄能在工農(nóng)業(yè)的應用之一：安全倉原理說明在原有煤礦安全避難艙結構的基礎上，內表面裝上蓄能材料板，椅子下裝蓄能球。蓄能材料為25#相變蓄能材料，相變潛熱360KJ/L。此蓄能材料具有相變潛熱高、導熱系數(shù)大、性能穩(wěn)定的特點，蓄能材料的維持溫度的工作原理是：當室內溫度小于25度時，蓄能材料開始放熱的同時從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)。當溫度超過25度時，蓄能材料開始吸熱的同時從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)。在通常情況下安全避難艙內溫度控制是靠制冷機組對艙內進行降溫，艙內溫度控制在15度左右，這時蓄能材料開始放熱，從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)。在緊急避難的情況下，制冷機無法進行工作，艙內的人體會不斷的散發(fā)熱量，當艙內的溫度高于25度時，蓄能材料開始吸取大量的熱，發(fā)生相變，從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，由于此種材料相變潛熱大，在無電情況下，可以維持艙內33度以下100小時。綠色能源，強盛中國蓄能模塊安裝示意效果圖效果圖相變蓄能應用示例綠色能源，強盛中國相變蓄能在工農(nóng)業(yè)的應用之二：溫室大棚溫室“微排”系統(tǒng)--太陽能、貯能與生物質能系統(tǒng)綠色能源，強盛中國相變蓄能在工農(nóng)業(yè)的應用之二：溫室大棚原理綠色能源，強盛中國相變蓄能在工農(nóng)業(yè)的應用之二：溫室大棚綠色能源，強盛中國相變蓄能在工農(nóng)業(yè)的應用之三：低溫保鮮運輸本蓄冷劑可在低溫下吸收并儲存大量冷量，在溫度相對較高時放出大量冷量，較長時間保持自身及周圍范圍內的低溫環(huán)境。開發(fā)了低溫儲存運輸箱耐高低溫蓄冷蓄熱模塊綠色能源，強盛中國生物樣本保存運輸箱綠色能源，強盛中國削峰填谷”超市蓄冷供冷系統(tǒng)綠色能源，