【摘 要】
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太阳能与蒸发过程的结合是一种非常有前景的太阳能利用方式，然而，太阳能具有间歇性且能量密度低，传统蒸汽发生方式需要将水全部加热至沸点，只有将太阳光进行高倍聚焦，同时采用追踪
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太阳能与蒸发过程的结合是一种非常有前景的太阳能利用方式，然而，太阳能具有间歇性且能量密度低，传统蒸汽发生方式需要将水全部加热至沸点，只有将太阳光进行高倍聚焦，同时采用追踪聚光方式，才能达到要求。由于高倍聚光镜、太阳追踪系统的巨大投入，以及复杂的系统运行维护，使得传统太阳能蒸汽发生只有在大范围利用时才具备经济性。 本文就搭建于廊坊(116.70E，39.53N)的10m2小型槽式集热系统进行理论分析，证明槽式集热器在小规模利用时末端损失不可避免，在冬至日(12月22日)日总末端损失比最高，达到34.83％;结合实验验证，证明槽式集热系统在小规模利用时效率过低，经济性较差。 根据上述结论提出了一种新型高效太阳能蒸汽发生方式，将太阳能转换而来的热量限制在蒸汽发生界面，无需追踪聚光即可实现快速高效的蒸汽发生。这种界面蒸汽发生方式一般由双层结构实现，上层为光热转换层，实现宽频高效的太阳能吸收;下层为低导热系数的隔热材料，为光热转换层提供支撑，限制热量向下传递，并提供浮力使结构整体自由漂浮在水面上，避免光热转换层与水面直接接触;根据蒸发界面的水分补充方式，可以将双层结构分为三类。 本研究通过水热法对氧化石墨烯进行部分还原，使氧化石墨烯溶液失去流动性，得到亲水性好、光吸收率高的胶体，可以直接涂覆在不同基底材料上形成所有三类双层结构; 对材料进行表征分析，验证还原度、光吸收率、亲水性之间的关系，优化制备条件，证明在120℃下水热反应210-270min均能得到符合条件的部分还原凝胶产物; 将材料分别涂覆在径向切割的木材、聚氨酯海绵、珍珠棉上构成三类双层结构，光吸收率＞95％，在一太阳强度(1kW/m2)的模拟光照下进行太阳能蒸汽发生实验，效率均达到80％以上，证明这是一种简单且具备普适性的制备方法。
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