導熱油在太陽能中高溫熱利用中的研究現狀

摘要：通過對于導熱油的分類、性質和選擇油方式要求研究，對導熱油換熱性能進行系統設計和安全運行管理，同時做好對導熱油強化研究。本文通過對于負荷拋物面聚光器、拋物面槽式集熱器和菲涅爾聚光器三種高溫太陽能集熱器研究，對于導熱油系統應用綜合分析，提高了導熱油在太陽能高溫熱中利用。

關鍵詞：導熱油；太陽能；高溫熱利用；研究

一、太陽能熱高溫熱利用現狀

1、化石燃料的使用給地球帶來巨大環境污染，隨著保護環境口號提出，太陽能熱利用保證可持續發展一條非常重要途徑，按照溫度范圍可以分為低溫應用系統小于80度，中溫工業應用系統在80度到250度，高溫熱發電系統大于250度。我國太陽能低溫利用生產規模巨大，相對大系統設計、建設和運行，要合理把太陽能熱能提高技術水平，國家十二五期間提出了太陽能熱能設計能力和裝備供應能力，隨著太陽能高溫技術進步研究，需要對于太陽能熱利用提高應用領域，比如在建筑供暖、工業熱水制冷和化工等方面都得到相當好應用。

2、太陽能中高溫熱利用的熱流主要是導熱油、空氣和水蒸氣等，水工質系統中，導熱油為介質循環系統運行，需要保持良好流動和換熱，還要對于熔融系統提高防凍問題解決。導熱油系統上在工業導熱油和化工系統中有非常廣泛應用，需要對于導熱油介質進行深化研究，提高太陽能熱利用溫度使用范圍，提高運行環境和系統模式復雜性，提高成本承受能力，正確理解導熱油熱性，實現對于太陽能高效利用，保障系統安全和控制系統成本。

二、導熱油的分類和性質

導熱油是一種有機熱載體，按照溫度可以分為低溫導熱油和高溫導熱油，同時存在氣態和液態，氣態導熱油主要指的氣相條件下使用，根據沸點進行導熱油使用，還要在液相使用導熱油，礦物油類型導熱油主要是石油原料，經過蒸餾精制加工，主要組成部分是烴類混合物，合成油型導熱油主要包括苯基芳烴類合成導熱油和硅油型導熱油。對于導熱油的選擇要根據系統工藝溫度要求，根據導熱油的水分、傾點和閃電性質參數酚類，還要根據導熱油熱穩定性、閃點和初餾點參數進行分類處理，提高導熱油良好流動性和傳熱性能。

三、熱導油在太陽能中高溫系統中應用

1、熱導油在太陽能系統應用，國家目前沒有嚴格標準，需要在系統設計中提高工業系統應用可靠性，及時防治熱導油氧化，通過高位膨脹槽氮封裝，隔絕高溫熱載體和空氣之間接觸氧化問題。防止膜溫度和流速過低導致熱導油流速受到影響，還要防治熱導油混入大量水分，需要加熱系統爆炸問題，在新系統中實現對于熱導油管理，提高膨脹罐內氣體排除。根據系統運行溫度采用高壓力方式提高對于槽式焊接，采用金屬纏繞石墨墊片方式提高復合墊片應用。

2、系統關鍵零部件要提高熱導油太陽能中高溫系統集熱器使用，同時還要做好對于油處理系統、儲熱系統、輔助系統和控制系統組成管理，根據系統應用實現太陽能高熱發電，保證中高溫太陽能集熱器利用。充分利用復合拋物面聚光器、菲涅爾聚光器和高溫平板集熱器，研制新型導熱油平板太陽能集熱器，提高太陽能熱利用，對于太陽能新工藝和新技術提高研究開發。同時還要做對于光學設計、新型結構設計、性能測試和低溫工業應用，為太陽能聚集設備實現創新設計思路，對于蓋板翅片換熱性能實現良好設計分析，提高熱管式真空管集熱器應用，同時做好對于室外動態性試驗管理。

3、在大型商業槽式太陽能熱發電站運行中，要提高中國科學電工研究，針對熱力學性能建立模擬實驗研究，導熱油拋物面槽式距廣場要集成燃煤電站，進行簡單集成循環系統設計，同時還要做好對于布雷頓循環系統和集成聯合循環系統設計，提高太陽能整體聯合循環系統性能。導熱油被廣泛使用與海水淡化、太陽能空調和工業領域中，國家研制通過太陽能、導熱油驅動太陽能空調系統，對于低溫多效蒸餾海水淡化耦合導熱油拋物面槽式太陽系統設計，同時提高對于太陽能熱壓氣海水淡化連接導熱油拋物面槽式系統管理，不斷提高低溫多效蒸餾海水淡化耦合導熱油性能和經濟效益。

4、太陽能熱利用領域應用處于起步階段，導熱油是高溫熱利用產業發展重要地位，導熱油是一種非常優良熱流體，太陽能中溫工業熱利用和太陽能高溫發電領域具有非常廣泛應用，需要不斷開發性能，適用不同應用。對于低成本、低污染、低毒性和高系統運行提高運行動力，同時不斷提高導熱油成本，在中高溫太陽能集熱器中實現導熱油在太陽能中利用是最關鍵部件，最主要開發要對于中溫集熱器、跟蹤中溫集熱器和平板中溫集熱器使用。在高溫方面同時需要開發低成本、快組裝和高效率拋物面集熱器應用。

5、導熱器太陽能中高溫熱利用屬于起步階段，相對缺少大系統設計、建設和運行經驗，需要合理對于系統導熱油氧化和結焦問題及時解決，通過大量試驗，可以對于導熱油系統進行長期運行研究。涉及到的太陽能導熱油系統、系統設計、運行維護和規范要做好合理健全管理，國家和行業要加大對于導熱油太陽能系統設計和運行管理。各種太陽能要做好整體聯合循環系統管理，不斷拓展太陽能熱利用系統的海水淡化和空調領域應用管理，對于原有終端系統進行合理改進，保證太陽能導熱導熱油系統合理管理，實現對于太陽能熱利用高效管理，推進導熱油在太陽能中高溫熱利用管理。

結論：

綜上所述，本文通過對于導熱油的分類、性質和應用分析，導熱油換熱性能對于系統設計和安全運行有著非常重要意義，需要不斷強化熱導油研究和管理，提高對于復合拋物面聚光器、拋物面槽式集熱器和菲涅爾聚光器三種高溫太陽能集熱器研究，對于導熱油在太陽能系統中應用提出了非常深入研究價值。石化燃料使用給地球造成了非常嚴重污染問題，需要對于石化燃料進行高效合理使用，保證太陽能高溫熱利用效率，要對于導熱油進行高效規劃研究，提高對于導熱油研究現狀分析。

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作者簡介：趙舵（1988.06-），男，漢族，甘肅武威人，助教，工學學士，主要從事太陽能熱利用與光熱轉換方面的研究。