Fejlett kerámiák alkalmazása szoláris hőenergia-rendszerekben
A szoláris hőenergia-termelés tiszta energiatechnológia, amely kollektorok segítségével alakítja át a napsugárzást hőenergiává, amelyet aztán termodinamikai cikluson keresztül villamosenergia-termelésre használnak fel. A világszerte létező napelemes rendszerek az üzemi hőmérséklet alapján nagyjából három kategóriába sorolhatók: parabolikus vályúrendszerek, toronyrendszerek és tányérrendszerek. Egyes fejlett kerámia anyagok alkalmazhatók a torony napkollektoros rendszerek vevőegységeinél.
1. A parabolikus vályús, tányéros és tornyos szoláris hőenergia-rendszerek működési elvei
Parabolikus vályú szoláris hőenergia rendszer
Ez a rendszer parabolikus vályútükrök segítségével fókuszálja a napfényt a vevőcsőre, felmelegítve a munkafolyadékot. A felmelegített folyadék egy hőcserélőn keresztül gőzt hoz létre, amely azután egy generátorhoz csatlakoztatott gőzturbinát hajt meg, és villamos energiát termel.
Dish System
Parabolikus tányérrendszerként is ismert, parabola tányér alakú tükröt használ, hogy a napfényt a fókuszpontban lévő vevőre koncentrálja. Szerkezetileg egy nagy parabola radarantennára hasonlít. A parabola edény pontfókuszának köszönhetően a koncentráció aránya elérheti a több száz-több ezret is, ami rendkívül magas hőmérsékletet tesz lehetővé. Több tányérrendszer párhuzamosan csatlakoztatható kis naperőművé alakítható az áramigények kielégítésére.
Torony rendszer
Központi vevőrendszerként is ismert, és a földre szerelt nagy tükrök (heliosztát) tömbjét használja. Mindegyik heliosztát két tengelyen követi a napot, pontosan visszaveri és egy központi torony tetején lévő vevőre koncentrálja a napfényt. A koncentrált napenergia felmelegíti a vevőben lévő munkaközeget, túlhevített gőzt termelve, amely azután belép az energiaellátó alrendszerbe, hogy befejezze a hőenergia-átalakítási folyamatot.
2. Napelemes rendszerekben alkalmazható kerámia anyagok
A torony napkollektoros hőenergia-rendszert nagyra értékelik magas koncentrációs aránya (200-1000 kW/m²), magas termodinamikai ciklushőmérséklete, alacsony hővesztesége, egyszerű rendszerfelépítése és nagy hatásfoka. A vevőnek, mint a torony napelemes hőenergia-rendszer központi elemének, a természetes napfény 200-300-szorosának megfelelő sugárzási intenzitást kell ellenállnia, 1000°C-ot meghaladó üzemi hőmérséklet mellett. Ezért teljesítménye döntő fontosságú az energiatermelő rendszer stabil működése és hatékonysága szempontjából. A hagyományos fém vevőkészülékek hőmérsékleti korlátai vannak, így a kerámia vevőanyagok új kutatási fókuszba kerülnek.
Az egyenetlen és instabil szoláris fluxussűrűség miatt a következő követelmények vonatkoznak a kerámia vevőanyagokra:
(1)Magas hőmérsékletű oxidációállóság
Az anyag nem szenvedhet oxidatív károsodást hosszú távú, magas hőmérsékletű munkakörnyezetben.
(2)Jó magas hőmérsékletű mechanikai tulajdonságok és hősokkállóság
A hőforrások okozta anyagi károk elkerülése érdekében.
(3)Magas napsugárzás-elnyelési sebesség
Annak biztosítása érdekében, hogy az anyag teljes mértékben elnyelje a napenergiát.
(4)Háromdimenziós vagy kétdimenziós összefüggő szerkezet
Biztosítja a nagy áteresztőképességet, az alacsony légáramlási ellenállást és az egyenletes, stabil légáramlás eloszlását.
(5) Nagy fajlagos felület
Nagy hőcserélő terület biztosítása a levegővel való megfelelő hőcsere érdekében.
A következő kerámia anyagok használhatók vevőanyagként:
Ezek ellenállnak az 1000°C feletti hőmérsékletnek, nagy a mechanikai szilárdságuk és kémiai stabilitásuk, ellenállnak a savaknak és lúgoknak, jó hővezető képességgel, szigetelési szilárdsággal, ellenállással és kopásállósággal rendelkeznek. Mindazonáltal hátrányaik közé tartozik az alacsony hővezetőképesség és a napsugárzás elnyelési sebessége, ami szükségessé teszi a felületi bevonatot a napsugárzás elnyelésének növelése érdekében. Magas hőmérsékletű használat során az aljzat és a bevonat megrepedhet, és a gyenge ütésállóság korlátozza a gyakorlati alkalmazást.
(2) Kordierit kerámia
Ezek alacsony hőtágulási együtthatóval, jó hősokkállósággal és nagy fajlagos felülettel rendelkeznek. Az alacsony szilárdság miatt azonban olyan anyagokat, mint a mullit illcirkóniagyakran hozzáadják az erő javítására. Minttimföld kerámia, a kordierit kerámiák csak közepes hőmérsékletű alkalmazásokhoz alkalmasak.
Ezek nagy szilárdsággal, nagy fajlagos felülettel, korrózióállósággal, oxidációval szembeni ellenállással, jó hőszigeteléssel, hősokkállósággal és magas hőmérséklettel szembeni ellenállással rendelkeznek. Az alumínium-oxid és kordierit kerámiához képest a szilícium-karbid kerámiák jobb teljesítményt nyújtanak magas hőmérsékleten. A kutatások azt mutatják, hogy a szinterezett szilícium-karbid vevőkészülékek akár 1200 °C-os kilépő levegő hőmérsékletet is elérhetnek anyagi károk nélkül.
A fejlett kerámiákat a technikai költségek miatt még széles körben el kell helyezni a szoláris piacon. A technológiai fejlesztéseknek, a termékfrissítéseknek és a jobb termelési hatékonyságnak köszönhetően azonban a napenergiával működő hőenergia-rendszerekhez hatékonyan és hatékonyan illeszkedő kerámiatermékek széles körben kerülnek a piacra.
XIAMEN MASCERA TECHNOLOGY CO., LTD. egy jó hírű és megbízható beszállító, amely műszaki kerámia alkatrészek gyártására és értékesítésére szakosodott. Egyedi gyártást és nagy pontosságú megmunkálást biztosítunk nagy teljesítményű kerámia anyagok széles sorozatához, beleértve timföld kerámia, cirkónia kerámia, szilícium-nitrid, szilícium-karbid, bór-nitrid, alumínium-nitrid és megmunkálható üvegkerámia. Jelenleg kerámiaalkatrészeink számos iparágban megtalálhatók, mint például a mechanikai, vegyipari, orvosi, félvezető-, jármű-, elektronikai-, kohászati stb. iparban. Küldetésünk, hogy a legjobb minőségű kerámia alkatrészeket biztosítsuk a globális felhasználók számára, és nagy öröm látni kerámiánkat. az alkatrészek hatékonyan működnek az ügyfelek speciális alkalmazásaiban. Mind a prototípus, mind a tömeggyártás területén tudunk együttműködni, keressen minket, ha igényei vannak.
