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2018年(nian)10月5日，中(zhong)國科(ke)學院電工(gong)研究(jiu)所太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)熱(re)利用(yong)技術(shu)研究(jiu)部研制(zhi)的(de)小(xiao)型(xing)集中(zhong)型(xing)太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)供(gong)熱(re)示(shi)范系統，在沒有任何輔助能(neng)(neng)源的(de)條件下，為張家口市涿鹿縣礬山鎮黃帝城小(xiao)鎮達華(hua)建國酒店共計3000-5000平方(fang)米的(de)建筑供(gong)暖，至今持續運行3個(ge)月，成功將多年(nian)研發的(de)集中(zhong)型(xing)太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)供(gong)熱(re)技術(shu)推向示(shi)范應用(yong)。

供(gong)熱(re)系(xi)(xi)統(tong)(tong)主要(yao)由太陽能塔式聚光吸熱(re)系(xi)(xi)統(tong)(tong)、跨季(ji)節(jie)水體儲(chu)(chu)熱(re)系(xi)(xi)統(tong)(tong)、自(zi)控系(xi)(xi)統(tong)(tong)等組成，可實現太陽能全年(nian)收集、存儲(chu)(chu)，有效解決(jue)建(jian)筑冬季(ji)清潔供(gong)熱(re)問(wen)題。定(ding)日鏡采(cai)光面(mian)積760㎡，跨季(ji)節(jie)水體儲(chu)(chu)熱(re)容量3000m3，滿足園區內3000㎡建(jian)筑冬季(ji)供(gong)熱(re)要(yao)求。自(zi)2018年(nian)4月至(zhi)10月初(chu)運(yun)行(xing)跨季(ji)節(jie)儲(chu)(chu)熱(re)模(mo)式，10月初(chu)至(zhi)今運(yun)行(xing)供(gong)熱(re)模(mo)式。該系(xi)(xi)統(tong)(tong)中(zhong)涉及的關鍵部件完(wan)全使用中(zhong)科院自(zi)主知識產權產品。

與其他太(tai)陽能供熱采暖系統相比，該系統采用(yong)(yong)山(shan)地塔(ta)式(shi)聚光(guang)光(guang)學設計，實(shi)現山(shan)地小定日鏡高(gao)(gao)效聚光(guang)；同時開(kai)發容積式(shi)吸(xi)(xi)熱器(qi)和列(lie)管(guan)吸(xi)(xi)熱器(qi)，利用(yong)(yong)多孔材料的(de)選擇與排布實(shi)現高(gao)(gao)效吸(xi)(xi)熱。根據測(ce)算(suan)(suan)，系統出水溫度(du)達到90℃要(yao)求時，在冬(dong)季(ji)的(de)熱效率(lv)可達到50%以上（折算(suan)(suan)在太(tai)陽能采光(guang)面積上）。

其次(ci)，系(xi)統采(cai)用優化的(de)水(shui)體(ti)儲(chu)熱(re)(re)方(fang)式(shi)，實(shi)現了高效低(di)成(cheng)本(ben)儲(chu)熱(re)(re)。通過跨季節(jie)儲(chu)熱(re)(re)水(shui)體(ti)斜溫(wen)層控制(zhi)技(ji)(ji)術(shu)和低(di)熱(re)(re)損技(ji)(ji)術(shu)，減(jian)小儲(chu)熱(re)(re)水(shui)體(ti)混合(he)熱(re)(re)損，在確保(bao)儲(chu)熱(re)(re)水(shui)體(ti)建造成(cheng)本(ben)不高于330元/m3的(de)前提(ti)下，儲(chu)熱(re)(re)系(xi)統取熱(re)(re)量可達到儲(chu)熱(re)(re)量的(de)80%以(yi)上。并以(yi)此儲(chu)熱(re)(re)體(ti)為(wei)實(shi)驗研(yan)究對(dui)象，建立大空(kong)間自然對(dui)流與(yu)土壤耦合(he)動(dong)態傳熱(re)(re)模(mo)型，為(wei)今后大容量跨季節(jie)儲(chu)熱(re)(re)水(shui)體(ti)的(de)熱(re)(re)工設計奠定(ding)技(ji)(ji)術(shu)基(ji)礎。

此外(wai)，研發從太陽能(neng)輻(fu)照(zhao)熱量到建筑(zhu)負(fu)荷的(de)全(quan)系統(tong)(tong)動態熱性能(neng)模擬優(you)化平臺(tai)。該平臺(tai)可以(yi)(yi)反映系統(tong)(tong)關鍵部(bu)件(jian)在太陽能(neng)輻(fu)照(zhao)度變(bian)化以(yi)(yi)及建筑(zhu)負(fu)荷變(bian)化的(de)條件(jian)下，系統(tong)(tong)各(ge)運行關鍵參(can)數(shu)(shu)的(de)實(shi)時變(bian)化，系統(tong)(tong)參(can)數(shu)(shu)配(pei)置(zhi)以(yi)(yi)及為(wei)精準控(kong)制邏輯提(ti)供仿真平臺(tai)。

研究(jiu)員(yuan)王志峰(feng)帶(dai)領(ling)的太陽(yang)能熱(re)(re)(re)利用技(ji)術(shu)(shu)團隊(dui)長期致力(li)于太陽(yang)能熱(re)(re)(re)發(fa)電(dian)技(ji)術(shu)(shu)研究(jiu)，此次借鑒部(bu)分熱(re)(re)(re)發(fa)電(dian)技(ji)術(shu)(shu)，并將聚光吸熱(re)(re)(re)技(ji)術(shu)(shu)應(ying)用于供(gong)熱(re)(re)(re)采(cai)暖系統，在(zai)國內起到行(xing)業引領(ling)作(zuo)用。該示范項目(mu)的穩定運營(ying)，為2022年張家口冬(dong)奧會可再(zai)生能源清潔供(gong)熱(re)(re)(re)以及(ji)中科(ke)院先導A項目(mu)的順利實施(shi)奠定了基礎。

太(tai)陽能供熱示范(fan)系統現場(chang)

聚光吸熱系統