太阳能热利用设计师培训课件太阳能工农业应用技术

太阳能工农业应用技术2012年08月张立峰高工一、环境与太阳能二、太阳能工农业热利用潜力三、太阳能工农业热应利用技术四、结束语目录绿色能源，强盛中国第一章绿色能源，强盛中国环境与太阳能一、环境与太阳能绿色能源，强盛中国一、环境与太阳能绿色能源，强盛中国我国太阳能资源丰富绿色能源，强盛中国太阳能热利用已列入国家科技和产业发展规划绿色能源，强盛中国太阳能热利用已列入国家科技和产业发展规划绿色能源，强盛中国太阳能热利用定义绿色能源，强盛中国将太阳能转变为热能并加以利用的技术太阳能热利用技术实现绿色能源，强盛中国太阳能工农业热利用潜力第二章绿色能源，强盛中国中国工业能耗现状绿色能源，强盛中国工业能耗占全国能耗的70%，并且逐年递增工业领域用热要求绿色能源，强盛中国工业用热温度大部分在60℃~250℃之间工业用热应用现状与潜力绿色能源，强盛中国所选行业生产总值占工业生产总值23%行业企业个数总产值（亿元）造纸83766325纺织2791418733食品1814017496烟草1503776木材78523520化工2298126798塑料153768120医药57486361中国工业热利用潜力绿色能源，强盛中国中国工业热利用潜力绿色能源，强盛中国年份行业热力能耗（万吨标煤）太阳能替代10%省煤量（万吨标煤）所需集热器面器（万平方米）1烟草业94.299.43902食品业1091.06109.111,0423造纸业1723.68172.371,6464纺织业5744.9574.495,4855化工业16917.341691.7316,1516木材业305.2430.522917塑料业210.0521.002008医药业548.7954.88524太阳能工农业热应用技术第三章绿色能源，强盛中国★太阳能干燥在工农业中的应用▲农副产品的太阳能干燥

干燥作业是农副产品加工过程中必不可少的重要环节，也是耗能量非常大的环节,干燥1吨腊肠和红枣，需要耗煤1吨以上，干燥1吨烟草耗柴油大约1.6吨或2吨标准煤，干燥1吨谷物消耗标准煤0.7吨

仅我国谷物干燥一项，如果采用常规能源干燥，需耗用3000万吨以上标准煤。相当于全国总能耗的2.4%太阳能干燥热利用绿色能源，强盛中国太阳能空气集热器绿色能源，强盛中国

太阳能空气集热器是是应用全玻璃真空管为核心集热元件而开发的一种以空气为介质的集热器。太阳能空气集热器测试绿色能源，强盛中国红色为集热器出风温度太阳能干燥需要参数绿色能源，强盛中国太阳能干燥基本原理绿色能源，强盛中国青岛天地荟太阳能食品干燥项目绿色能源，强盛中国江苏恒升集团烘干项目绿色能源，强盛中国空气集热器系统结合太阳房，日烘干脱硫剂130吨。桂林俏天下家居用品太阳能干燥项目绿色能源，强盛中国太阳能烘干木材绿色能源，强盛中国北京林业大学研制并推广了中温型(TRCW)和高温型(GRCT)太阳能-热泵联合干燥装置。（20m3）

节能率70%▲谷物太阳能干燥温室型的投资少，干燥量少，适应个体农户，可以解决阴雨天的凉晒问题但我国大部分农户还是采用天然场地凉晒集热器型，一般都配有常规能源，不受阴雨天的影响，干燥量较大，投资也比较大

大批量的谷物太阳能干燥用谷物干燥仓较多，它是集贮藏和干燥于一体的干燥装置，被广泛地应用于广大农村，尤其在世界的粮食主产区。我国主要用常规能源的塔式干燥。▲蔬菜与果品太阳能干燥

工业化的干燥通常采用连续干燥工艺。连续干燥工艺包括隧道、流化床、皮带传送和其他干燥器。隧道干燥器被广泛地应用于果蔬干燥。西红柿与蒜片的隧道干燥机

隧道干燥出口▲葡萄太阳能干燥新疆葡萄干的生产现状—晾晒干燥为主无法实现规模生产，干燥周期长

45天。卫生条件差，产品质量难以控制。绿级品率低,只有35%左右，受天气影响大普通晾晒干燥烘房

●深圳市嘉普通太阳能有限公司在新疆哈密对太阳能干燥在葡萄干生产中的应用进行了试验该干燥设备主要由8块空气集热器和果蔬干燥箱(8m×2m×2m)部分组成。太阳能葡萄干燥周期为15天，葡萄品种为无核白葡萄，干燥房内温度控制在45℃以下(开始引起褐变)，干燥前鲜果含水率在75%～80%，要求干燥后干果含水率25%左右葡萄干燥房空气集热器供热系统葡萄干燥房内

该设备一次可干燥鲜果500kg，干燥时间从传统自然晾房的45天缩短至15天，干燥周期大大缩短，且品质优于晾房的葡萄干。

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中国科学院理化技术研究所设计的葡萄太阳能热泵干燥系统葡萄干燥时间缩短到一周左右，只有原来的1/5，绿级品率大幅度提高。新疆示范基地及其规模一套多功能温室型干燥器，形成年产500吨绿葡萄干的中试生产线▲烟叶与挂面干燥深圳市嘉普通在云南省楚雄市对太阳能烤烟进行了试验。干燥期温度55~75℃，相对湿度30~40％。太阳能烤烟的周期为4天，该装置集热面积50m²，有辅助的煤炉加热，一次可装鲜叶500kg，烤烟质量有所提高。为了提高利用率，在平时则用于挂面干燥和培育鲜菇。干燥挂面一次投料600~750kg，烘干温度30~40℃。悬挂新鲜烟叶干燥后的烟叶▲中草药的太阳能干燥中草药含水量高，干燥时耗能大；另一方面中草药的性味相当重要，不宜采用高温快速干燥。宁夏大学研制的太阳能干燥枸杞的装置，可至少节能20～40％以上，与现所有的热风干燥装置相比降低成本1～3倍。与自然干燥法相比，提高干燥速率为3～4倍。可以挽救由于自然凉晒所损失60～80%养料和维生素。大型太阳能枸杞干燥装置●

皇明太阳能股份有限公司在省青岛市的天地荟食品有限公司食品干燥项目

系统安装16台JKS18/2.1型太阳能空气集热器，总集热面积52m²。在辐照量大于14.5MJ/m²条件下，可满足本干燥系统白天工作所需的热量。原有燃煤锅炉系统作为辅助加热。系统在运行过程中，采用两台功率为5匹、型号为YG-KRK-14II(5HP)空气源热泵，可以回收干燥室排气的热能。干燥后宠物食用的肉类

物料干燥所需最高温度85℃，每天干燥物料量1000kg，干燥周期15~45小时。▲木材太阳能干燥●太阳能与热泵联合干燥北京林业大学研制并推广了中温型(TRCW)和高温型(GRCT)太阳能-热泵联合干燥装置。该装置主要由太阳能供热系统、热泵除湿干燥机以及干燥室组成。一次干燥木材20m3（TRCW系统）和30～40m3（GRCT系统）这两种太阳能-热泵联合干燥装置与常规蒸汽干燥相比，节能率在70%左右。与单独太阳能干燥相比，受气候变化影响小，干燥室温度和湿度变化平稳，干燥时间缩短20%左右。●带有热管与储热的整体式太阳能干燥室

北京林业大学于2008年研制，热量来源由位于南端墙的热管太阳能集热器和整体拱形太阳能集热器两部分组成两个集热系统可单独或协同使用，干燥装置内部设有蓄热装置和导风墙，以确保干燥的连续性及均匀性，整体式、热管式集热器的热效率分别为22.2%、62.4%

：太阳能干燥比大气干燥的速度快，受天气影响小，比常规窑干节能70.9%●小型移动式太阳能干燥装置

北京林业大学于2009年还研制，主要由热管集热器、干燥箱、储热系统、辅助加热器、自动控制系统等部分组成。该干燥装置集热系统的热效率为56%，储能效率达到66%以上。对杉木的干燥实验证明，与大气干燥相比，干速率提高1.12倍，与常规蒸汽干燥相比，平均节能率为71.2%●太阳能与热风炉供热联合集热器干燥常规干燥

▲太阳能干燥海盐污泥等其它物料●太阳能干燥海盐

沈阳东嘉科技开发有限公司在海南东方盐场的盐干机就是以太阳能作为热源配合流化床干燥。图示为连续热风热源的太阳能集热器，热风温度可达到120℃，风量在12000m3/h以上。本套干燥设备可将含水4%的盐干到0.5%以下，且大大降低生产成本。●太阳能干燥污泥

郑州中科公司经营几种烘干设备，污泥太阳能干燥是利用太阳能将机械脱水后的污泥进行干燥，干燥后可得到60~80%的干化污泥，在运行中，可以通过增加强制通风来提高蒸发的效率。●太阳能干燥粪渣

深圳市玉龙坑粪渣无害化处理厂建设项目，采用好氧高温发酵堆肥工艺流程，以太阳能为主要热源，电能驱动的空气源热泵机组(COP≥4.1)，作为阴雨天或太阳能辐射不足时辅助加热能源。集热器有效采光面积为600m2。其中一期工程日处理污泥粪渣250t，日产腐熟堆肥35t。★影响太阳能干燥推广的原因和应用前景▲影响太阳能干燥推广的原因⑴太阳能是间歇性能源，波动大干燥周期长⑵迄今尚未解决低成本的有效储能问题，相变储热研究较多，但工业化应用还少

⑶目前主要用空气集热器，但空气集热器的热效率低，一般在45％左右，而且尚无定型产品，由于没有大批量生产价格还较贵。⑷太阳能干燥常需要与其它能源联合，太阳能－热泵，太阳能－炉气等形式，使干燥设备的总投资增加。太阳能干燥的推广受资金短缺的限制

⑸我国对太阳能干燥缺乏政府的政策支持和宣传力度。我国《可再生能源法》只制定了对太阳能“上网电价”的支持政策，对太阳能热利用,特别是太阳能干燥没有具体政策规定。⑹目前生产企业习惯用传统的干燥设备，节能和环保的意识较差▲我国太阳能干燥技术的应用前景

●在太阳日照条件好，而经济又欠发达的偏远地区，简易温室型有较好的应用前景。

●目前多数农副产品加工技术含量低，产品质量不高，附加值低，采用常规干燥能耗和成本高

●而多数农产品干燥温度在40～55℃之间，正好适合太阳能干燥●因此我国应用太阳能干燥农副产品，及某些工业品预干，具有广阔的发展前景绿色能源，强盛中国太阳能蒸汽解决方案利用槽式集热器或者菲涅尓集热器聚光后得到高温蒸汽的系统。绿色能源，强盛中国太阳能蒸汽方案原理绿色能源，强盛中国正在运行的100米长槽式集热器经实际运行测试，槽式集热器集热温度最高达401度.绿色能源，强盛中国北京延庆“大汉”电站槽式集热系统安装现场绿色能源，强盛中国建成的100米长槽式集热器绿色能源，强盛中国性能参数集热器满足以下条件：⑴抗风条件①停止保护状态下风速≤26.8米/秒（北京地区50年一遇），集热器不损坏.②阵风风速≤20米，任何状态下集热器不损坏③工作风速≤10m/s，风速≤5m/s情况下满足跟踪精度±0.15º。④保护风速>10m/s。⑵抗冰雹直径20mm的冰雹在20m/s的速度下，反射玻璃不损坏。⑶光学效率≧65%⑷工作温度：-20℃～+50℃。⑸寿命：主要零部件使用寿命不低于20年。建成的100米长槽式集热器绿色能源，强盛中国太阳能玻璃金属高温集热管绿色能源，强盛中国太阳能玻璃金属高温集热管绿色能源，强盛中国德国FraunhoferISC的测试数据绿色能源，强盛中国太阳能菲涅尔中高温集热系统绿色能源，强盛中国太阳能镀膜钢管在PE1热发电站实际应用PE1Fresnelsolarstation由德国的NBS公司设计，建造于西班牙；功率为1.4MW；2008年运行至今已近两年，运行绿色能源，强盛中国产品用户反馈1）在PE1建设之前，经过大量的研究，发现皇明拥有选择性吸收涂层的核心技术并具备生产镀膜钢管的能力，因此2007年起皇明成为西班牙PE1和PE2项目镀膜钢管的唯一供应商。2）PE1为1.4MW菲涅尔式太阳能发电站，2008年运行至今已近两年，皇明镀膜钢管运行稳定，性能未衰减。绿色能源，强盛中国建设地点：德州集热面积：3.3万平方米建设时间：2010~2011年装机容量：2.5Mw整体布局：6组聚光*480m年发电：525万Kwh

供3600个家庭全年用电年节标煤：2100吨年减排：CO2：5234吨SO2：163吨，氮氧化物：79吨，粉尘颗粒：1428吨菲涅尔发电系统示范绿色能源，强盛中国菲涅尔式太阳能蒸汽建设现场绿色能源，强盛中国2.5MW菲涅尔式太阳能集热系统示范实景绿色能源，强盛中国石油化工蒸汽系统方案槽式系统沥青项目运行原理绿色能源，强盛中国绿色能源，强盛中国太阳能锅炉预热我国目前在用燃煤工业燃煤锅炉约47万余台，每年消耗标准煤约4亿吨，约占我国煤炭消耗总量的四分之一；排放二氧化碳约占全国排放总量的10%，占全国排放总量的21%。全国锅炉若都能与太阳能结合，一年就节约原煤约4000万吨，减排二氧化碳约8000万吨绿色能源，强盛中国太阳能锅炉预热太阳能集热系统提供预热温度：60度以上绿色能源，强盛中国太阳能锅炉预热太阳能集热系统提供预热温度：60度以上高效性集热器预热温度：80度以上内聚光集热器绿色能源，强盛中国内聚光集热器结构内聚光真空管结构：1.外管2.内置反射镜3.真空夹层4.选择性吸收膜层5.内玻璃管

绿色能源，强盛中国内聚光真空管工作原理真空管内管外壁的吸收膜层将接收到的太阳辐射能转化为热能，通过热传导将热能传递给管内的传热工质，使传热工质温度上升；传热工质再将热量向管外输出以满足热量的需求。外管内壁的反射弧面将更多的光线反射至内管，以提高真空管的集热量。绿色能源，强盛中国太阳能纺织行业解决方案绿色能源，强盛中国纺织印染工序绿色能源，强盛中国太阳能纺织印染结合原理绿色能源，强盛中国太阳能纺织印染结合原理绿色能源，强盛中国印染行业解决问题绿色能源，强盛中国食品行业太阳能解决方案太阳能海水淡化技术工作原理：太阳能热能用于海水淡化温度范围：50~110℃应用场合：电价较低的地方，中小型规模海水淡化,尤其是无热源的海岛地区。优点：不需要另外提供蒸汽,不需要冷却水,且转化效率较高，长期无故障运行,人工和维修费用较低,可靠性好。是解决水资源可持续发展的重要途径，拓展太阳能集热器利用领域的重要方向！太阳能海水淡化工厂太阳能压气蒸馏海水淡化原理图绿色能源，强盛中国上海可口可乐饮料有限公司项目可口可乐饮料（上海）有限公司工业用水，每天用水约为40吨，为了能够满足氨机蒸发器和暖水器机的正常使用，需要将氨机蒸发器水箱温度控制在26~28℃范围，将暖水器机水箱内的水控制在35℃左右。

绿色能源，强盛中国重庆百事可乐工业用热水绿色能源，强盛中国哈尔滨百事可乐采暖项目绿色能源，强盛中国医药行业太阳能解决方案绿色能源，强盛中国畜牧养殖行业太阳能解决方案绿色能源，强盛中国奶牛场太阳能解决方案绿色能源，强盛中国太阳能和养殖解决方案绿色能源，强盛中国太阳能养殖案例太阳能原油加热原理油田储油罐太阳能热水工程油田储油罐太阳能热水工程绿色能源，强盛中国太阳能沥青加热绿色能源，强盛中国太阳能沥青加热针对市政工程建设沥青搅拌站的沥青加热，以太阳能为热源对沥青罐沥青初步加热并维持其在较高的基础温度上，以节省能源并缩短搅拌前的加热时间。原沥青加热方式为燃油锅炉加热、燃气锅炉加热或燃煤锅炉加热，沥青罐沥青加热系统载体为导热油，沥青罐容量一般从1000立方米至10000立方米，沥青搅拌站一般春夏秋使用。绿色能源，强盛中国太阳能和沼气结合原理绿色能源，强盛中国太阳能和沼气结合案例太阳能沼气发电

集热面积118.8m2，产气量220m3/天，贮气柜80m3，发电机功率25kw，年发电量146000kwh，年节约标煤56.21吨、减排CO2149.5吨、SO21.24吨、粉尘1吨。太阳能与沼气发生器耦合，可以保证沼气发生器全天候高效运行，太阳能集热器收集太阳能量输送到沼气发生装置调节池内温度，保证在外部气温较低的条件下反应正常进行，大大提高了沼气池的产气效率。太阳能沼气发电绿色能源，强盛中国太阳能相变蓄能结合解决方案相变储能材料（潜热储能材料），是依靠物质相变过程中必须吸收或放出大量相变潜热的物理现象进行能量的存储和释放。从相态变化变化方式来看，分为固-液相变、固-固相变、固-气相变和液-气相变四类。由于后两种相变方式在相变过程中有气体产生，使得材料的体积变化很大，难以控制，但在实际应用中很少被选用。因此，固-液相变和固-固相变重点研究对象绿色能源，强盛中国相变蓄能材料应用满足的几个条件▲物理性质稳定，可长期、反复应用；无味；▲合适的相变温底，完全达到热水系统蓄热和放热的应用要求；▲蓄热能力大；▲蓄放热性质：无过冷、无衰减；▲塑型能力强，可根据应用需要制成各种体积形态；▲腐蚀性小，容易封装；▲导热性能好；▲容易制造。成本低绿色能源，强盛中国低温相变储能材料绿色能源，强盛中国部分的相变蓄能材料及性能表种类编号密度（kg/m3）相变温度（℃）潜热（kJ/L）比热容（kJ/kg.K）导热系数(W/m.K稳定性高温型90＃160089～932602.20.6stable80＃210078～806201.11.2stable70＃160065～753301.6stable中温型28#160023～253602.11.1stable25#160023～253202.11.1stable低温型0#100003004.22.1stable-10#1100-102803.81.8stable-16#1100-163003.81.8stable绿色能源，强盛中国相变蓄能在工农业的应用之一：安全仓可构筑蓄能型安全仓，利用正常情况下的材料的自然蓄冷能力，保证紧急情况下的必须的室内温度条件，实现“免维护”与“零运行费用”。绿色能源，强盛中国相变蓄能在工农业的应用之一：安全仓原理说明在原有煤矿安全避难舱结构的基础上，内表面装上蓄能材料板，椅子下装蓄能球。蓄能材料为25#相变蓄能材料，相变潜热360KJ/L。此蓄能材料具有相变潜热高、导热系数大、性能稳定的特点，蓄能材料的维持温度的工作原理是：当室内温度小于25度时，蓄能材料开始放热的同时从液态变为固态。当温度超过25度时，蓄能材料开始吸热的同时从固态变为液态。在通常情况下安全避难舱内温度控制是靠制冷机组对舱内进行降温，舱内温度控制在15度左右，这时蓄能材料开始放热，从液态变为固态。在紧急避难的情况下，制冷机无法进行工作，舱内的人体会不断的散发热量，当舱内的温度高于25度时，蓄能材料开始吸取大量的热，发生相变，从固态变为液态，由于此种材料相变潜热大，在无电情况下，可以维持舱内33度以下100小时。绿色能源，强盛中国蓄能模块安装示意效果图效果图相变蓄能应用示例绿色能源，强盛中国相变蓄能在工农业的应用之二：温室大棚温室“微排”系统--太阳能、贮能与生物质能系统绿色能源，强盛中国相变蓄能在工农业的应用之二：温室大棚原理绿色能源，强盛中国相变蓄能在工农业的应用之二：温室大棚绿色能源，强盛中国相变蓄能在工农业的应用之三：低温保鲜运输本蓄冷剂可在低温下吸收并储存大量冷量，在温度相对较高时放出大量冷量，较长时间保持自身及周围范围内的低温环境。开发了低温储存运输箱耐高低温蓄冷蓄热模块绿色能源，强盛中国生物样本保存运输箱绿色能源，强盛中国削峰填谷”超市蓄冷供冷系统绿色能源，