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可否全天候工作 有限制 可以 有限制
目前最高效率（%） 28 29.4 28
年平均效率（%） 17 — —
成本（美分/kWh） 8 — —
应用前景 可并网 可独立可并网 可并网 槽式聚焦太阳能集热器的设计 5
学院 城市建设和安全工程学院 毕业论文
发了3种太阳能集热装置 LS-1，LS-2 和LS-3，并在SEGSⅠ-SEGXⅨ上应用，从而降低
了电站的运行费用。LS-1 和 LS-2 集热器，由带铬黑表面的不锈钢管和抽真空的玻璃管
外套构成，铬黑表面的吸收率为0.94，在300℃时反射率为0.240。LS-3采用的是不锈钢
管外表面涂覆有光谱选择性吸收涂层， 太阳光吸收率为0.96， 在350℃时的反射率为0.19。
三种太阳能集热装置的参数及应用情况详见表1.2。
表 1.2 三种槽型抛物面聚光集热器的基本性能参数值
欧洲的 Euro Trough 已经完成了新一代槽型抛物面集热器的开发和测试。该集热器
兼具 LS-2 和 LS-3 型集热器的优点。它通过风压分析和有限元模拟进行了优化设计，在
结构上的主要特点是增加了矩形扭矩箱。这种结构可以减小由于风压和自身重量引起的
变形，进而提高集热器的光学性能；另一方面，由于集热器的牢固性增强，集热器的总
长度可以进一步加大，从而减少整个集热器阵列中的管件和驱动部件的数量。由于零件
数量的减少，钢结构件重量轻14%，成本比LS-3型低出10%[5]
。
1.2.3 国内槽式集热器的研究现状与水平
我国对太阳能热发电技术的研究起步较晚，直到 20 世纪 70 年代才开始一些基础研
究。国内对复合抛物面热管式真空管集热器（CPC集热器）研究较多，并取得显著的效
果。
石玲建立了 CPC 集热器真空管的模型。在给定条件下，通过计算得到了 CPC 热管
式集热器瞬时效率计算方程。
田琦在能量平衡分析的基础上，建立了CPC集热器热效率方程，推导了集热器热损
系数、效率因子等性能参数的计算公式。
张晓东[6]
建立了太阳辐射模型，讨论了太阳直射辐射的计算。
近年来，随着一些有研究开发实力的工程技术公司的加入，中国在太阳能热发电领
域的研究取得了可喜的进展。北京康拓科技、德州华园新能源、东莞康达机电等都在加
性能参数 LS-1 LS-2 LS-3
总长度/m 50.2 47.1 99.0
聚光器光孔宽度/m 2.5 5 5.76
聚光器焦距/m 0.68 1.49 1.71
光孔边缘角/（°） 85 80 80
最大工作温度/℃ 307 350 390
集热器峰值效率/% 66 66 68
集热器全年效率/% 51 50 53
使用电站 Ⅰ，Ⅱ Ⅲ-Ⅳ Ⅶ-Ⅸ
聚光比 19 23 26 槽式聚焦太阳能集热器的设计 6
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紧研发具有自主知识产权的关键技术。总体而言，中国槽式太阳能市场尚处于起步阶段，
除技术问题需要解决外，配套政策还不够明确，这些因素都将影响到太阳能热发电技术
和项目在中国的发展进程[7]
。 槽式聚焦太阳能集热器的设计 7
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2 槽式聚焦太阳能集热装置
2.1 槽式聚焦集热原理
槽式太阳能热发电系统的聚光集热装置是由槽型抛物面聚光镜和真空集热管组成，
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