技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于一種太陽能熱利用技術(shù)，具體是提出一種采用鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的高溫集熱管。

背景技術(shù)

槽式太陽能熱發(fā)電技術(shù)是一種主流的太陽能熱發(fā)電技術(shù)，而太陽能集熱管是槽式太陽能熱發(fā)電技術(shù)商業(yè)化的核心技術(shù)中的關(guān)鍵裝置。

太陽集熱管種類眾多，但是能用于太陽能槽式熱發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域中的，只有金屬吸熱體真空管，因?yàn)樵摲N集熱管既要能耐高溫的環(huán)境，又要具有承壓的性能。這種金屬吸熱體真空熱管的結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)是采用雙端開口的金屬管，金屬管外壁有高溫選擇性太陽能吸收涂層，金屬管和外層玻璃管之間為高真空。但是由于金屬和玻璃的熱膨脹系數(shù)相差較大，在環(huán)境變化它們所產(chǎn)生的應(yīng)力也不同，這樣金屬管與玻璃之間的連接部件很容易損壞，因此耐高溫問題是集熱管技術(shù)發(fā)展的一個(gè)難點(diǎn)。

此外，在400℃左右的高溫情況下，當(dāng)采用導(dǎo)熱油為傳熱工質(zhì)時(shí)，這種集熱管的真空可靠性和實(shí)際使用壽命變差，因?yàn)樵诩療峁鼙跁?huì)出現(xiàn)滲氫現(xiàn)象，破壞了集熱管的真空度。以水作為傳熱工質(zhì)較難達(dá)到400℃的高溫。對(duì)于金屬吸熱體集熱管的研究，雖然國外已有一定成果，但國內(nèi)還處于仿制、探索、試驗(yàn)階段。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題:?本發(fā)明的目的是提供一種新型鏈?zhǔn)教柲芨邷丶療峁?，該設(shè)計(jì)避免了傳統(tǒng)中高溫集熱管需要面臨玻璃金屬這種異性材料封接的技術(shù)難題。保證能夠達(dá)到380℃以上的高溫，彌補(bǔ)太陽能在高溫利用方面的不足。

技術(shù)方案：本發(fā)明的鏈?zhǔn)礁邷丶療峁馨ㄐ顭釂卧?jié)、雙層真空玻璃管、端部底座、法蘭盤、延伸圓管段、金屬支撐桿、螺帽和螺栓；其中，在雙層真空玻璃管的兩端分別設(shè)有一個(gè)端部底座，在端部底座的外端設(shè)有法蘭盤，在法蘭盤的外端設(shè)有延伸圓管段，金屬支撐桿穿過雙層真空玻璃管、端部底座、法蘭盤、延伸圓管段，其兩端由螺帽和螺栓固定在延伸圓管段的外端，蓄熱單元節(jié)由三根金屬支撐桿作為導(dǎo)軌固定在雙層真空玻璃管中。

所述的蓄熱單元節(jié)包括金屬管、蓄熱介質(zhì)、金屬端蓋，在金屬管的兩端分別設(shè)有一個(gè)金屬端蓋，在金屬管內(nèi)設(shè)有蓄熱介質(zhì)。

所述的蓄熱單元節(jié)由多個(gè)蓄熱單元節(jié)順序排放在三根金屬支撐桿之間組成。

所述的每一個(gè)蓄熱單元節(jié)的長度為30cm，蓄熱單元節(jié)的外表面有增強(qiáng)對(duì)太陽光的吸收并減小反射的涂層。

所述的兩個(gè)端部底座以陶瓷為材料，選用陶瓷材料的SiO₂含量應(yīng)與所用雙層真空玻璃管相接近，這樣因陶瓷與玻璃的膨脹系數(shù)相似，回避了高溫下產(chǎn)生應(yīng)力的問題。?

蓄熱介質(zhì)以KCl-LiCl為蓄熱介質(zhì)，其中KCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為62%。

有益效果：

1.?本發(fā)明中只使用了陶瓷與玻璃的連接，來應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)的太陽能集熱管存在的玻璃與金屬管間的封接難題，從而提高耐熱性，彌補(bǔ)太陽能在高溫利用的不足。

2.?同時(shí)采用相變儲(chǔ)熱材料，相變吸收的熱量大，與傳統(tǒng)技術(shù)中所采用的導(dǎo)熱油或者水相比，熱源能量的密度也得到提高。

3.?本發(fā)明具有耐高溫的性質(zhì)，提高了集熱管的熱源能量品質(zhì)，適用范圍更廣。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的總體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是陶瓷底座的俯視圖；

圖3是法蘭盤的俯視圖；

圖4是蓄熱單元節(jié)的示意圖；

圖中有：蓄熱單元節(jié)1、金屬管10、蓄熱介質(zhì)11、金屬端蓋12，雙層真空玻璃管2，端部底座3，法蘭盤4，延伸圓管段5，金屬支撐桿6，螺帽和螺栓7。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明通過這樣實(shí)現(xiàn)，將金屬管分成若干蓄熱單元節(jié)1，每節(jié)中封裝能夠進(jìn)行相變蓄熱的蓄熱介質(zhì)11，用于吸收儲(chǔ)存集熱管外壁涂層進(jìn)行太陽光熱轉(zhuǎn)化后的熱能，再將多節(jié)蓄熱單元節(jié)1連成鏈狀定位于由三根金屬桿制成的金屬支撐桿6之中，可沿其前后滑動(dòng)。其外用雙層真空玻璃管2做外套，保證良好的保溫性能。最后用一個(gè)導(dǎo)熱系數(shù)小于0.6λ/[W/m·k]?端部底座3來固定兩端，兩端用法蘭盤4來限位鏈?zhǔn)叫顭釂卧?jié)1，同時(shí)將金屬桿制成的金屬支撐桿6也通過螺釘和螺栓7固定在法蘭延伸的延伸圓管段5上。

當(dāng)采用以上設(shè)計(jì)后，在太陽光的照射下，具有涂層的金屬管10吸收熱量，蓄熱介質(zhì)11吸熱發(fā)生相變，當(dāng)裝置達(dá)到所需高溫后，將一端打開取出鏈?zhǔn)叫顭釂卧?jié)1，放入冷源進(jìn)行放熱。