电工所承担研制的国内最大太阳炉在宁夏竣工

2010-11-19 09:33 来源: 中国科学院
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太阳炉制氢系统全景

  由中科院电工研究所太阳能热发电实验室承担研制的国家973项目和863太阳能制氢课题子课题“太阳能聚集供热方法的研究及成套设备的开发”经过近三年的研制,日前在宁夏自治区惠安堡镇竣工。各项技术参数经过精心调试,已达到合同要求,并在太阳能制氢试验试运行中产出氢气。

  宁夏惠安堡镇的太阳炉系统由三个平整度为1mm的120平米的正方形定日镜、跟踪控制系统、300m2大型高精度抛面聚光器、太阳炉和制氢系统组成。其中定日镜边长11m,成三角形排列,后面一座高出前面两座1.8m。聚光器为旋转抛物面,旋转轴与地面平行,距地3米。根据惯例,太阳直射辐射按照1000W/m2计算,该太阳炉的总功率是0.3MW。此套系统是我国自主研发的第一台大功率太阳炉聚光器,总聚光面积300m2,跟踪精度好于1mrad,峰值能流密度设计值高达10MW/m2。该太阳炉的热功率在世界排名第三,前两位分别位于法国的科学研究中心(CNRS)和乌兹别克斯坦物理研究所内。

  该系统通过将平面定日镜作为反射器把太阳光反射到对面的抛面聚光器上,经过抛面聚光器的聚焦至焦点位置的太阳炉中心处,中心高温高达约3000ºC,使在氧化气氛和高温下对试验样品进行观察时,不受燃料产物的干扰。

  它的成功研制表明我国科研工作者已掌握了大型高精度聚光器的核心技术和制作工艺。目前,该系统平台与西安交通大学的反应器接口已经成功产出氢气。