[01269903]储热式菲涅尔太阳能线聚光集热热泵联合干燥装置关键技术研究

本项目紧跟太阳能热利用及热泵干燥行业的发展趋势和前沿技术，以广东工业大学先进的太阳能聚光集热和相变储热技术为核心，在广东纽恩泰新能源科技发展有限公司长期从事热泵生产、研发并已充分掌握应用需求的基础上，引入美国德克萨斯大学大河谷分校在能源材料研究领域的前期研究成果，旨在研究开发一种储热式太阳能菲涅尔线聚光集热热泵联合干燥装置。

该装置采用具有自主知识产权的免跟踪菲涅尔线聚光太阳能集热器、空气源热泵以及相变储能蓄热罐三热源，可以对干燥物料进行全天候自动化烘烤加工处理，干燥温域范围宽，能实现物料快速干燥，并可根据物料的干燥特性调节干燥温度，尤其实用于气温高、湿度大的南方地区。

研究采用线性菲涅尔透镜和复合抛物面聚光器相结合，提出了一种在一定程度上实现免跟踪的线性菲涅尔太阳能聚光集热器，并基于边缘光线原理以及渐开线的数学表达式，得出了复合抛物面聚光器的设计方法。研究表明：模拟集热器在有滑移的条件下全年平均光学效率为51.37%，实验测试聚光器最大集热效率可达64.5%。

基于非水基纳米颗粒的分散稳定机理。

采用物理分散（超声波振动）和化学分散（添加分散剂）相结合的方法，将纳米介质分散在熔融态石蜡中，成功制备出不同质量分率的膨胀石墨/石蜡、铜/石蜡纳米复合相变储能材料。

测试结果表明：复合相变储能材料微观结构均一，导热性能得以提高，导热系数高达 2.355W/ （m·℃）;相变潜热随纳米介质的质量分率增大而逐渐降低，但变化不大，相变潜热在 197kJ/kg左右;相变峰值温度约 63℃;

搭建的免跟踪线性菲涅尔太阳能聚光集热器实验平台测试结果表明：当太阳赤纬角为0°、真太阳时为12:00时，集热器达到最大光学效率80.49%，聚光器最大集热效率为64.5%。

经检测，储热式太阳能热泵联合干燥系统将可烤物料155Kg，最高工作温度可达80.3°C，平均脱水量为2.6kg/h，同燃煤、油、气等常规烘干设备相比，节能率为63.9%。

项目在太阳能线聚光集热以及相变储能加热干燥等核心技术上获得授权发明专利6件，获得授权实用新型6件，申请发明专利5件;发表相关论文8篇，其中SCI论文6篇，EI论文2篇。