[實用新型]排管式太陽能高溫接收器

無效

• 申請號: 200820030851.0
• 申請日: 2008-01-14
• 公開（公告）號: CN201166474Y
• 公開（公告）日: 2008-12-17
• 發明（設計）人: 張耀明;孫利國;金保升;張振遠;王軍;張華;劉曉暉;張文進;杜斌;王文斌
• 申請（專利權）人: 東南大學;張耀明;南京中材天成新能源有限公司
• 主分類號: F24J2/07
• 分類號: F24J2/07;F24J2/10;F24J2/46;F24J2/48
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司
• 代理人: 何朝旭

技術領域

本實用新型涉及一種太陽能高溫接收器，尤其是一種可用于太陽能熱發電系統的排管式太陽能高溫接收器，屬于太陽能利用技術領域。

背景技術

太陽能熱發電是解決當前能源問題的一種有效途徑。而接收器是太陽能熱發電系統的核心器件?，F有高溫太陽能接收器可分為兩種形式：外部受光型和空腔型。相比之下，前者熱損失較大，溫度較低，一般在600度以下；而空腔型接收器溫度較高，適合于高聚光比的高溫太陽能熱發電，如塔式、碟式太陽能熱發電系統。空腔接收器的發展趨勢是：工質溫度參數越來越高，這樣更適合于現代高溫度參數的燃氣輪機發電循環。

目前國際上多采用空腔式接收器，其光熱轉換率可達90％以上。其中碟式太陽能熱發電聚光比高，一般在500～6000之間，因而到達接收器上的單位面積能量很高。由于現有此類接收器受光和冷流體的分布不均勻，在接收器內易產生“熱點”，輕則損壞接收器，重則破壞整個系統，產生安全事故，因此碟式太陽能熱發電受制于接收器的技術問題，難以推廣應用。

實用新型內容

本實用新型的目的是：針對以上現有技術存在的問題，提出一種受光和冷流體分布合理均勻的排管式太陽能高溫接收器，從而消除“熱點”現象，使其得以切實的推廣應用。

為了實現上述目的，本實用新型的技術方案是：一種排管式太陽能高溫接收器，包括一端開口進光的吸熱箱體，所述吸熱箱體內具有接收面并形成吸熱腔，所述吸熱箱體外包有保溫層及外殼，所述吸熱箱體的吸熱腔內穿越一組接收管，所述接收管的一端為從吸熱箱體一側穿出的工作介質入口，另一端為從吸熱箱體另一側穿出的工作介質出口。

本實用新型進一步的完善是，所述接收管上設有增大接收面積的翅片。

這樣，通過合理設計的排管結構，解決了太陽能高溫接收器中的受光和冷流體分布均勻性問題，消除了“熱點”現象，不僅具有傳熱性能好的優點，而且制作簡單，成本較低，因此便于大規模工程應用，有利于推動太陽能熱利用產業的發展。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。

圖1為本實用新型實施例一的結構示意圖。

圖2為本實用新型實施例二的結構示意圖。

圖3為本實用新型實施例三的結構示意圖。

圖4為本實用新型實施例四的結構示意圖。

圖5為本實用新型實施例五的結構示意圖。

圖6為本實用新型實施例六的結構示意圖。

具體實施方式

實施例一

本實施例的排管式太陽能高溫接收器如圖1所示，吸熱箱體3內形成吸熱腔1，吸熱腔內具有接收面2，吸熱箱體3外包覆保溫層及外殼4。吸熱箱體3一端開口，裝有透明玻璃8。

接收面2實質由七根接收管7組成(接收管7的根數可根據具體需要設定)，各接收管為直圓管，沿弧面平行排列，貫穿吸熱腔1，其內部流有工作介質，一端為工作介質入口5，從吸熱箱體3一側穿出，另一端為工作介質出口6，從吸熱箱體另一側穿出。每根接收管7上均有增大其接收面積的翅片。翅片既可為平行排列結構，也可以為螺旋結構，既可在加工時與接收管同時連體加工形成，也可用熱壓的方式緊套在接收管7上。接收管7及其翅片表面涂有高溫太陽能吸收涂層10。

平面透明玻璃罩8與吸熱箱體3的開口處密封相連，構成密封腔體。使用時，通過抽真空管道9將吸熱腔內部抽真空或充滿惰性氣體(如氮氣等)，以保護高溫太陽能吸收涂層10，降低太陽能接收器的熱損失。平面透明玻璃罩8也可由凹形玻璃或凸形玻璃替換。吸熱腔1的外部由保溫層及外殼4覆蓋，不僅減少了吸熱腔與外界空氣的換熱量，進一步降低了太陽能接收器的熱損失，而且固定加強了接收器的箱體結構。

本實施例中吸熱腔開口端的透明玻璃罩外側還設有由多塊反射鏡組成的CPC復合材料曲面聚光器11，增加了太陽能接收器接收太陽光的入射光角度，接收管7及其翅片上的高溫太陽能吸收涂層10則增加了太陽能接收器的吸收比，通過CPC聚光器11和高溫太陽能吸收涂層10，降低了太陽能高溫接收器的光熱損失，使得其光熱轉換率大為提高。

為了增強接收管7與其內部流動的工作介質的換熱效果，可在接收管7內增加螺旋型擾流結構，以增大工作介質與接收管7的換熱面積，增強接收器的換熱性能，進一步提高工作介質的出口溫度。

本實用新型的排管式太陽能高溫接收器由于合理設計了排管式接收結構，因此制作簡便，成本低廉，有利于排管式太陽能高溫接收器的規模化生產，將推動太陽能熱發電技術的發展。