太陽能反射指數(shù)

太陽能反射器線性聚光反射器

線性聚光太陽能發(fā)電采用線聚焦技術(shù)，線性聚光器包括拋物面槽式系統(tǒng)和線性菲涅耳反射系統(tǒng)2種，利用很大的反射鏡來捕獲太陽的能量，并把太陽光反射和對焦集中到焦線上，在這條焦線上安裝有線性管狀集熱器，集熱器吸收聚焦后的太陽輻射能，把吸熱管內(nèi)的流體加熱，然后產(chǎn)生過熱蒸汽，驅(qū)動渦輪發(fā)電機產(chǎn)生電力。線性集中聚光器系統(tǒng)通常由按南北向平行排列的大量聚光器組成，這樣保證最大限度地聚集太陽能。

1.拋物面槽式反射器

在美國太陽能熱發(fā)電領(lǐng)域中占主導(dǎo)地位的是拋物面槽式線性聚光系統(tǒng)，槽式太陽能發(fā)電系統(tǒng)由太陽能聚光器，以及吸熱配件或接收器和跟蹤機構(gòu)組成。其中太陽能聚光器由許多彎曲的反射鏡組合裝配而成，安裝在支架上。吸熱管或接收器管沿著每個拋物形反射鏡的焦線固定安裝，用以吸收太陽輻射能，傳熱工質(zhì)(不管是傳熱流體還是水/蒸汽)都要從太陽能集熱管中流過，從而產(chǎn)生過熱蒸汽，直接輸送到渦輪機用以發(fā)電。

該系統(tǒng)基本工作機理是利用若干個槽式采光板在單軸跟蹤機構(gòu)作用下，將太陽光聚集到該系統(tǒng)的集熱器上，從而對傳熱工質(zhì)進行加熱，并使之汽化產(chǎn)生蒸汽，蒸汽受熱膨脹對外做功，驅(qū)動發(fā)電機運行工作，進而達到發(fā)電的目的 。另外，該熱發(fā)電系統(tǒng)安裝維護等方而較為方便，發(fā)電成本低，集熱器的散熱而積也比較大，相對于另外兩種發(fā)電系統(tǒng)，其技術(shù)較為成熟，并最早實現(xiàn)商業(yè)化，但其主要的缺點在于能量集中過程依賴于管道，管道質(zhì)量的好壞將影響整個系統(tǒng)的集熱效果 。

2.線性菲涅爾反射器系統(tǒng)

第二種線性聚光技術(shù)是線性菲涅爾反射器系統(tǒng)，該系統(tǒng)由反射鏡。聚光器和跟蹤機構(gòu)組成。把平坦的或略有彎曲的反射鏡安裝配置在跟蹤器上，在反射鏡上方的空間安裝吸熱管，反射鏡把陽光反射到吸熱管。有時在聚光器的頂部加裝小型拋物面反射鏡，以加強陽光的聚焦。

太陽能反射器碟式反射器

與其他聚光太陽能發(fā)電技術(shù)相比，碟式引擎系統(tǒng)產(chǎn)生的電力功率相對較少，通常在3~25萬kW的范圍內(nèi)，很適合分布式應(yīng)用，如果將多個這樣分布安裝的單元碟式。引擎系統(tǒng)整合成一簇，可以實現(xiàn)集中向電網(wǎng)供電，不但能緩解電力能源需求，還可以提高整個電網(wǎng)的運行安全性。整個發(fā)電系統(tǒng)安裝在一個雙軸跟蹤支撐機構(gòu)上，實現(xiàn)定日跟蹤，連續(xù)發(fā)電，發(fā)電效率高達30%，在相同的運行溫度下，發(fā)電效率明顯高于槽式和塔式，是所有太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中效率最高的。缺點是碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的單元發(fā)電容量較小。

碟式太陽能聚光器通常是由支架、連接桿、反射鏡和U形固定塊等部分組成 ，類似于拋物而雷達天線形狀。聚光器能將平行的太陽光反射聚焦在集熱器上，集熱器再將熱能傳遞給發(fā)電機，從而實現(xiàn)發(fā)電的效果。碟式聚光器作為該類型的熱發(fā)電系統(tǒng)中不可或缺的部件，其主要作用就是收集太陽能，此外，它還可應(yīng)用于諸如太陽能空調(diào)、太陽能污水處理系統(tǒng)等領(lǐng)域，總而言之，碟式太陽能聚光器的性能的優(yōu)劣會直接影響系統(tǒng)的總體性能 。

碟式太陽能聚光器主要用來收集太陽能，是整個系統(tǒng)不可或缺的部件。由于該聚光器而積龐大，除受自身重力載荷影響外，對于外界風(fēng)載荷等情況極為敏感，在風(fēng)載荷作用下，容易導(dǎo)致曲而固鏡殼和網(wǎng)架發(fā)生塑性變形或破壞，嚴重的話，還會導(dǎo)致反射鏡而的擠壓破裂。為了獲得聚光器最佳的避風(fēng)高度角和方位角，以及得到聚光器在不同位姿時的風(fēng)載特性 。

太陽能反射器塔式反射器

塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)主要由日光反射鏡子系統(tǒng)。接收器組成，見圖。其中日光反射鏡子系統(tǒng)由大量大型。平坦的太陽跟蹤反射鏡構(gòu)成，對太陽進行實時跟蹤，把太陽光聚焦到塔頂?shù)慕邮掌?。在接收器中對傳熱流體進行加熱，產(chǎn)生高溫過熱蒸汽，過熱蒸汽推動常規(guī)渦輪發(fā)電機組發(fā)電。一些電力塔利用水。蒸汽作為傳熱流體。由于其卓越的傳熱和能量存儲能力，在其他先進的設(shè)計中，對其進行了熔融硝酸鹽試驗。具有商業(yè)規(guī)模的工廠可以生產(chǎn)200MW的電力造價十分昂貴，建設(shè)電站的投資很高。

太陽能聚光器與傳統(tǒng)的太陽能集熱器相比，線性鏡面的性能是很驚人的：即使沒有任何隔熱裝置和選擇性吸收體表面，能量流失只有入射能的10%。能有如此出色表現(xiàn)的原因就在于線性鏡面可集中入射光，它允許設(shè)備的熱量傳輸出去，這些熱量即使在沒有任何隔熱裝置的情況下仍然比熱量流失高很多。如此高的轉(zhuǎn)換效率充分解決太陽能電池片轉(zhuǎn)換效率不足的問題。產(chǎn)品廣泛用于建筑光伏一體化系統(tǒng)，用太陽能代替煤炭天然氣等燃料，用以光伏發(fā)電上網(wǎng)和獨立發(fā)電系統(tǒng)，以滿足市場需求 。

太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)與光伏發(fā)電相比較，具有效率、造價低、技術(shù)成熟等優(yōu)點，并且容易與化石燃料進行混合發(fā)電，成為當(dāng)前太陽能開發(fā)和利用的一個主要研究方向?，F(xiàn)階段，槽式、塔式和碟式是最為常見的三種太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)，其中碟式熱發(fā)電系統(tǒng)相對于其他兩種方式而言，被認為是發(fā)展空間最大的一種 。

反射太陽能涂料所用樹脂除了應(yīng)具備外墻涂料基料標(biāo)準性能外，還應(yīng)選擇耐紫外線照射性能好的樹脂，丙烯酸酯樹脂有很好的耐候性、耐紫外線降解性和保光性，是外墻涂料中選用較多的一種樹脂，因為它具有很好的物理性能，涂裝后表面光滑堅韌、耐水洗，具有優(yōu)良的光澤保持性，不退色、不粉化、附著力強、耐化學(xué)腐蝕，但是，其涂層耐熱性不好，受熱后易發(fā)粘，導(dǎo)致涂層耐沾污性下降，做為反射太陽能涂料的基料還不夠理想，故選用改性的丙烯酸酯樹脂。

有機硅樹脂具有良好的耐熱性、耐候性、保光性、抗顏料粉化性和耐紫外線降解性，正好用于丙烯酸樹脂的改性。

適用于丙烯酸樹脂改性的有機硅樹脂為乙氧基（或甲氧基）的有機硅低分子聚合物，此種含有活性官能基團的有機硅低分子聚合物，可與含羥基的丙烯酸酯樹脂用溶劑法進行熱縮聚反應(yīng)，制成有機硅改性丙烯酸樹脂，以這種改性樹脂做為反射太陽能涂料的基料效果好。

反射太陽能涂料中的顏填料的作用是增加對光線及輻射源的反射作用。

對于顏料來說，其反射作用是指顏料散射入射光的能力。由于顏色是影響反射的一個重要因素，所以一般高反射涂層均為白色。光在白色顏料中的反射可高達99%以上。入射光進入顏料顆粒的界面之后，經(jīng)多次的反射，總反射率可達99%。但是顏料被分散到漆基中，則部分光線被漆基吸收。被吸收的這部分光線取決于顏料與漆基的折射指數(shù)的差值，差值越大則被吸收的光線越少也就是顏料與漆基的折射指數(shù)的差值越大則反射光線越強。顏料的折射指數(shù)比漆基的折射指數(shù)大而引起的反射屬于菲涅型反射，圖2-14-2表示用于折射指數(shù)為1.5的樹脂中菲涅耳反射率隨顏料折射指數(shù)變化的情況。反射能力是隨顏料折射指數(shù)的增加而急劇地增加。在白色顏料中，金紅石型二氧化鈦折射指數(shù)最高。

當(dāng)顏料顆粒的直徑與入射光波的比例(d/λ)為0.1-10時，則顏料表現(xiàn)為菲涅耳型反射，將這種反射調(diào)節(jié)好對制造反射太陽能涂料是有益的。

選定原材料后，再依據(jù)需要確定顏填料的體積濃度，當(dāng)顏填料體積濃度為25%或更小時，漆膜呈現(xiàn)高光澤表面屬鏡面反射。若顏料的體積濃度較高，反向則接近漫反射。當(dāng)顏料的體積濃度為臨界體積濃度時，即表示有足夠的樹脂固定顏料粒子。臨界體積濃度的值隨著顏粒形狀的大小、粒子分布、樹脂對其的潤濕能力大小而變。試驗當(dāng)超臨界體積濃度時，雖有利于抗紫外線輻射但涂膜機械性能下降，增加施工困難。通過試驗擬定，如以氧化鋅為顏料，硅丙樹脂液為基料，配制反射太陽能涂料的顏基比為3:1或4:1為好。