Журнал основ возобновляемой энергии и приложений
Открытый доступ

Абстрактный

Последние разработки в области теплоносителей, используемых в солнечной тепловой энергии

Умиш Шриваства, РК Малхотра и СК Каушик

Солнечные тепловые коллекторы становятся основным способом использования солнечного излучения для генерации альтернативной энергии. Теплопередающие жидкости (HTF) используются для передачи и использования солнечного тепла, собранного с помощью солнечных тепловых коллекторов. Солнечные тепловые коллекторы обычно подразделяются на низкотемпературные коллекторы, среднетемпературные коллекторы и высокотемпературные коллекторы. Низкотемпературные солнечные коллекторы используют фазоизменяющиеся хладагенты и воду в качестве теплопередающих жидкостей. Ухудшение качества воды в определенных географических районах и высокая точка замерзания затрудняют ее пригодность, и поэтому использование водно-гликолевых смесей, а также наножидкостей на водной основе набирает обороты в низкотемпературных солнечных коллекторах. Углеводороды, такие как пропан, пентан и бутан, также используются в качестве хладагентов во многих случаях. HTF, используемые в среднетемпературных солнечных коллекторах, включают воду, водно-гликолевые смеси — появляющийся «зеленый гликоль», т. е. триметиленгликоль, а также целый ряд природных углеводородных масел в различных составах, таких как ароматические масла, нафтеновые масла и парафиновые масла в порядке возрастания их рабочих температур. В некоторых случаях также сообщалось об использовании полусинтетических теплопередающих масел. HTF для высокотемпературных солнечных коллекторов являются высокоприоритетной областью, и во всем мире ведутся обширные исследования и разработки. В этой категории исследуется и применяется широкий спектр молекул, начиная с воды в прямом парообразовании, воздуха, синтетических углеводородных масел, наножидкостных составов, расплавленных солей, расплавленных металлов, плотной суспензии твердых частиц карбида кремния и т. д. Среди них синтетические углеводородные масла используются в качестве жидкости по выбору в большинстве применений высокотемпературных солнечных коллекторов, в то время как другие HTF используются с различной степенью экспериментальной зрелости и коммерческой жизнеспособности — для максимизации их преимуществ и минимизации их недостатков. В настоящей статье рассматриваются последние разработки в области теплоносителей для использования солнечной тепловой энергии.