加大圣地亚哥分校机械与航天工程华裔教授陈仁坤(Renkun Chen,题图)获得了美国能源部太阳能技术办公室颁予的118万美元奖励,用以进一步促进开发下一代聚光太阳能发电的技术(CSP)系统。
据UCSD相关部门发言人称,该项目的针对开发一种诊断工具,可以快速测量和监测传热的CSP植物材料,如油管和传热流体和固体颗粒流过管材,可以提供一种方便和廉价的方法来评估CSP植物材料的性能,以及连续,实时监测,以评估这些材料的健康使用几十年。
“有一系列复杂的传热过程发生在不同的材料上,从外部的太阳能吸收涂层,到管道和传热流体或颗粒。要开发一个CSP工厂,你需要对这些材料的热物理性能有一个很好的理解,例如,它们传导热量的速度和它们储存热量的速度。“陈说。然而,在高运行温度下,这些特性尚不清楚,能源部门设想的下一代CSP技术将超过700℃。我们提出的表征工具将有助于这一努力。”
陈和他的团队正在开发的工具是一种超灵敏的红外照相机,可以在700℃以上的温度下远程测量CSP植物材料的热物理性质。照相机将足够灵敏地测量比程度小得多的温度变化。摄氏度。“这不会是你典型的红外相机,”陈说。“现有的现成物品不能测量小于几度摄氏度的温度变化。”
陈解释说,目前对CSP植物材料高温热物理性质的测量方法昂贵且劳动密集。随着下一代CSP系统用新兴材料(如熔盐和固体颗粒)推动更高的温度,对其热物理性质的快速而精确的测量变得越来越迫切。此外,目前CSP工厂中的传热过程的现场监测需要在材料内部的不同点植入温度传感器。陈指出,这些传感器将需要承受内部的极端条件。
在这个项目中,陈正在努力开发一种非接触式的工具,可以远程应用于CSP工厂的现场诊断,并且可以在实验室提供快速测量。与CSP植物材料的现有诊断方法相比,该工具将是廉价和方便的。
陈是UCSD机械和航空航天工程系的教员,该系隶属于圣地亚哥能源研究中心及可持续能源和能源中心。该项目被称为“浓缩太阳能的固体和流体的非接触热物理表征”。联合研究人员包括亚利桑那大学华裔李教授(Perry Li)。
美国能源部太阳能技术办公室支持早期的研究和开发,以提高太阳能技术在电网上的可承受性、可靠性和性能,读者可从该网站可了解更多有关情况energy.gov/solar-office
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