普通的太阳能集热器采用平板型吸热面,这种集热器由于吸热面与外界存在热对流等损失,难以满足150℃以上中高温范围热利用要求。华园新能源应用技术研究所与相关科研机构合作研制成功一种聚光真空管型新型太阳能集热器,该集热器采用非成像低倍率聚光镜、高反射比反光材料和高效集热管,构成一个中高温集热系统。该系统集热效率高,工质温度可达150~200℃,而且制造、安装和运行管理都很方便,造价低于其他集热器,属国内首创。这一研究成果在工农业领域具有广阔的应用前景。
该项槽式太阳能技术采用一种全新的聚光跟踪原理,实现了两项革命性的突破:
首先,突破了以往通过转动反射镜来跟踪太阳的传统技术路线。将庞大而笨重的反射聚光镜固定在地上,一年四季保持不动,而跟踪移动部件不仅重量轻,结构简单、而且安装方便,使用寿命长。由于反射镜是固定在地上的,所以不仅能更有效地抵御风雨的侵蚀破坏,而且还大大降低了反射镜支架的造价。
其次,更为重要的是,该设备技术突破了以往一套控制装置只能控制一面反射镜的限制。华园新能源采用菲涅尔凸透镜技术可以对数百面反射镜进行同时跟踪,将数百或数千平方米的阳光聚焦到光能转换部件上(聚光度约50倍,可以产生三、四的高温),采用菲涅尔线焦透镜系统,改变了以往整个工程造价大部分为跟踪控制系统成本的局面,使其在整个工程造价中只占很小的一部分。同时对集热核心部件镜面反射材料,以及太阳能中高温直通管采取国产化市场化生产,降低了成本,并且在运输安装费用上降低大量费用。
这两项突破彻底克服了长期制约太阳能在中高温领域内大规模应用的技术障碍,为实现太阳能中高温设备制造标准化和产业化规模化运作开辟了广阔的道路。华园新能源利用该项技术生产一套200平方米的太阳能热水系统约二十万元左右,一年四季都可以产生100度以上的热水(温度还可以更高,如二、三的工业用热),且适用于我国绝大部分地区。