[發明專利]一種塔式太陽能吸熱模塊

無效

• 申請號: 201210458177.7
• 申請日: 2012-11-14
• 公開（公告）號: CN103808032A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 沈興財
• 申請（專利權）人: 沈興財
• 主分類號: F24J2/24
• 分類號: F24J2/24;F24J2/46;F24J2/48
• 代理公司: 杭州新源專利事務所(普通合伙) 33234
• 代理人: 李大剛

技術領域

本發明涉及一種塔式太陽能吸熱模塊，屬于塔式太陽能熱發電系統技術領域。

背景技術

太陽能是一種干凈的可再生的新能源，越來越受到人們的親睞，在人們生活、工作中有廣泛的作用，?其中之一就是將太陽能轉換為電能，太陽能電池就是利用太陽能工作的。而太陽能熱電站的工作原理則是利用匯聚的太陽光，把水燒至沸騰變為水蒸氣，然后用來發電。吸熱器便是塔式太陽能熱發電系統中實現光熱轉化的關鍵設備。

以往的吸熱器單模塊，集箱及保溫層設于吸熱管上，遮擋住了吸熱管，吸熱管多采用圓形，太陽直射面積小，不利于收集熱量，并且吸熱管裸露在空氣中的部分比較長，受外部冷空氣吹掃的影響，散熱損失較大。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種塔式太陽能吸熱器單模塊，它能夠減小集箱及保溫層對吸熱管遮擋的影響，減小散熱損失，提高有效受光面積，降低單位面積的光溜密度，使設備更安全。

本發明的技術方案：一種塔式太陽能吸熱模塊，包括上集箱、下集箱、吸熱管和連接管道，上集箱與下集箱內側均設有涂層為0.127mm～0.0254mm的吸熱管，并通過連接管道連接，吸熱管受光面涂有高吸收性選擇性材料，所述高吸收性選擇性材料為Co-Ai₂O₃涂層或Au-Ai₂O₃涂層。由于上集箱與下集箱內側設有吸收管，減小了集箱及保溫層對吸熱管遮擋的影響，沒有受光直接裸露在空氣中的吸熱管長度減小，同時下保溫箱的絕大部分位于吸熱器筒體內側，減小了受到吸熱器筒體外冷空氣吹掃部分，減小了設備的散熱損失，其光熱轉化效率提高，有效受光面積增加，在相同功率輸入的情況下，單位面積的光流密度降低，設備更安全。在吸熱管受光面涂有選擇性涂層，利用在母體中細分散的金屬粒子，對可見光的不同波長級光子產生多次散射和內反射而將其吸收，提高了吸熱器的光熱轉化效率，沒有涂層的吸熱器光熱轉化效率在70%左右，有涂層的吸熱器光熱轉化效率一般在85%以上。

前述的這種塔式太陽能吸熱模塊中，吸熱管采用正多邊形。

前述的這種塔式太陽能吸熱模塊中，吸熱管上涂層厚度為0.07mm。

前述的這種塔式太陽能吸熱模塊中，吸熱管后設有保溫箱，上集箱和下集箱均設于各自的保溫箱內。把上下集箱設于保溫箱內，保溫箱與布置于吸熱器內側，與檢修平臺直接相連，方便檢修，降低檢修成本和減短檢修時間。

前述的這種塔式太陽能吸熱模塊中，上集箱上方設有支吊梁，支吊梁與保溫箱連接。

前述的這種塔式太陽能吸熱模塊中，支吊梁上端設有支撐機構，上集箱、下集箱和吸熱管通過支吊梁連接于支撐機構上。

前述的這種塔式太陽能吸熱模塊中，吸熱管內設有載熱工質。

前述的這種塔式太陽能吸熱模塊中，載熱工質采用融鹽、導熱油或水。

與現有技術相比，由于上集箱與下集箱內側設有吸收管，減小了集箱及保溫層對吸熱管遮擋的影響，沒有受光直接裸露在空氣中的吸熱管長度減小，同時下保溫箱的絕大部分位于吸熱器筒體內側，減小了受到吸熱器筒體外冷空氣吹掃部分，減小了設備的散熱損失，其光熱轉化效率提高，有效受光面積增加，在相同功率輸入的情況下，單位面積的光流密度降低，設備更安全；由于涂油選擇性涂層，提高了吸熱器的光熱轉化效率，沒有涂層的吸熱器光熱轉化效率在70%左右，有涂層的吸熱器光熱轉化效率一般在85%以上；由于上下集箱設于保溫箱內，保溫箱與布置于吸熱器內側，與檢修平臺直接相連，方便檢修，降低檢修成本和減短檢修時間。

在相同外形尺寸下，多邊形的吸熱管有效受光面積增加，在相同功率輸入的情況下，單位面積的光流密度降低，設備更安全。以一個45MWt輸入的吸熱器，高度H=7m，直徑D=5.2m，平均入射角度在30～45°的情況下，本發明有效吸熱面積增加范圍為5～10%。

本發明中所采用的吸熱器結構形式，減小了集箱及保溫層對吸熱管遮擋的影響，沒有受光直接裸露在空氣中的吸熱管長度減小，同時下保溫箱的絕大部分位于吸熱器筒體內側，減小了受到吸熱器筒體外冷空氣吹掃部分，減小了設備的散熱損失，其光熱轉化效率提高，本發明所提出結構形式的吸熱器設計光熱轉化效率≥88%，年均光熱轉化效率≥82%，比其他結構形式吸熱器的光熱轉化效率約提高3～5個百分點。這樣設計使上集箱結構對稱，熔鹽管路之間的阻力更容易平衡，本專利中所提出的吸熱器結構形式中單模塊各吸熱管之間的阻力不平衡性小于10%。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是本發明的保溫箱和集箱的結構示意圖。