[實(shí)用新型]一種太陽(yáng)能光熱接收裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220254801.7
• 申請(qǐng)日: 2012-05-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202734300U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京兆陽(yáng)能源技術(shù)有限公司;劉陽(yáng)
• 主分類(lèi)號(hào): F24J2/30
• 分類(lèi)號(hào): F24J2/30;F24J2/46
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于太陽(yáng)能熱利用領(lǐng)域的太陽(yáng)能光熱接收裝置。?

背景技術(shù)

隨著太陽(yáng)能等可再生能源利用在全世界蓬勃發(fā)展，太陽(yáng)能聚熱發(fā)電（CSP）逐步為人們所認(rèn)識(shí)，在CSP體系中，吸熱傳熱部分具有非常重要的地位。太陽(yáng)能的集熱系統(tǒng)中的換熱介質(zhì)，目前主要采用導(dǎo)熱油為傳熱工質(zhì)，經(jīng)導(dǎo)熱油-蒸汽換熱器后產(chǎn)生蒸汽驅(qū)動(dòng)常規(guī)蒸汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)組發(fā)電；目前國(guó)際太陽(yáng)能集熱技術(shù)的換熱介質(zhì)的替代品有熔融鹽類(lèi)材料，例如意大利的ENEA研究的熔鹽介質(zhì)集熱器，熔鹽介質(zhì)結(jié)晶點(diǎn)較高，大多在230至260℃左右，但當(dāng)前熔融鹽主要用于熱儲(chǔ)能。最有前景的傳熱介質(zhì)為利用水直接作為換熱介質(zhì)的直接蒸汽發(fā)生（DSG）技術(shù)；該技術(shù)已經(jīng)試驗(yàn)多年，其與蒸汽鍋爐受熱管道運(yùn)行原理相似，以水為工質(zhì)，將低溫水自吸熱管路一端注入，水在沿管路軸向行進(jìn)過(guò)程中吸熱逐漸升溫，達(dá)到沸點(diǎn)后變?yōu)轱柡驼羝倮^續(xù)吸熱變?yōu)檫^(guò)熱蒸汽。?

目前的太陽(yáng)能光熱接收裝置主要包括槽式太陽(yáng)能光熱的集熱器系統(tǒng)、菲涅爾陣列槽式的接收裝置和塔式的中央接收裝置。常見(jiàn)槽式集熱器系統(tǒng)由多根真空集熱器串聯(lián)組成，如圖1所示，常見(jiàn)的真空集熱器，隨著接收管壁溫度變化單位長(zhǎng)度損失的熱量，很明顯外部溫度升高，損失量越加明顯，例如在管道壁面溫度為400℃時(shí)，單位長(zhǎng)度損失熱量為250W/m，該集熱器處于靜態(tài)真空環(huán)境中，但隨著使用年限的增長(zhǎng)，內(nèi)部真空度下降，熱利用效率逐年下降，因真空集熱器本身價(jià)格昂貴，替換成本也異常高昂；再者因?yàn)榧療崞鲀?nèi)部的吸收管尺寸較小，對(duì)鏡場(chǎng)的曲面反射鏡要求很高，同時(shí)對(duì)曲面鏡的安裝、支撐曲面反射鏡的框架安裝及驅(qū)動(dòng)曲面反射鏡的精度提出更高的要求，使得槽式太陽(yáng)能光熱太陽(yáng)島成本居高不下。對(duì)于菲涅爾陣列槽式的接收裝置，由于菲涅爾聚光系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和跟蹤本身原因，接收開(kāi)口較槽式集熱器所需開(kāi)口要大，聚光倍率稍低；很難實(shí)施真空，對(duì)應(yīng)熱量損失較大，一般大約為真空集熱器單位長(zhǎng)度內(nèi)熱量損失的2倍，如何降低傳統(tǒng)菲涅爾系統(tǒng)損失，提高吸熱效率成為重要的研究方向。對(duì)于塔式的中央接收裝置常見(jiàn)于空腔式接收器，該接受器只能滿(mǎn)足某個(gè)方向的接收，對(duì)于另外方向入射的太陽(yáng)光無(wú)能為力；低成本、簡(jiǎn)易接收器的開(kāi)發(fā)也在進(jìn)一步的研究當(dāng)中。?

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，提供一種可應(yīng)用于太陽(yáng)能光熱應(yīng)用領(lǐng)域的高效太陽(yáng)能光熱接收裝置。?

本實(shí)用新型提供了一種太陽(yáng)能光熱接收裝置，其特征在于，所述太陽(yáng)能光熱接收裝置由密封結(jié)構(gòu)和密封結(jié)構(gòu)內(nèi)部的太陽(yáng)能光熱接收器組成；所述太陽(yáng)能光熱接收器包括輔吸收換熱管道和主吸收換熱管道，所述輔吸收換熱管道內(nèi)部換熱介質(zhì)溫度低于主吸收換熱管道內(nèi)部的換熱介質(zhì)溫度；輔吸收換熱管道接收主吸收換熱管道釋放的熱量和/或接收主吸收換熱管道未接收的太陽(yáng)光熱量；太陽(yáng)能光熱接收裝置通過(guò)所述太陽(yáng)能光熱接收器的管道內(nèi)部流動(dòng)的換熱介質(zhì)帶走熱量；實(shí)現(xiàn)輔吸收換熱管道能夠吸收主吸收換熱管道散失的熱量，提高系統(tǒng)熱利用效率。?

進(jìn)一步地，所述太陽(yáng)能光熱接收器還包括輔吸收換熱管道和主吸收換熱管道之間布置的輔助聚光裝置，所述輔助聚光裝置輔助主吸收換熱管道獲得更多聚光熱量。?

優(yōu)選地，所述輔吸收換熱管道貼近所述輔助聚光裝置布置，以降低所述輔助聚光裝置的溫度，減少熱輻射、增加對(duì)主吸收換熱管道散失熱量的吸收、延長(zhǎng)使用壽命。?

進(jìn)一步地，所述密封結(jié)構(gòu)包括太陽(yáng)能光熱接收器的輔助聚光裝置開(kāi)口處布置的蓋板玻璃、包覆所述太陽(yáng)能光熱接收器背部的覆蓋材料和所述太陽(yáng)能光熱接收裝置端部擋板，三者形成封閉的空間；會(huì)聚的太陽(yáng)光穿過(guò)蓋板玻璃進(jìn)入密封結(jié)構(gòu)內(nèi)部，入射至輔助聚光裝置和吸收換熱裝置表面。?

進(jìn)一步地，所述輔吸收換熱管道與主吸收換熱管道在輔吸收換熱管道的換熱介質(zhì)流出端與主吸收換熱管道的換熱介質(zhì)流入端進(jìn)行連通。?

進(jìn)一步地，所述密封結(jié)構(gòu)為兩端封閉且內(nèi)部容納吸收換熱裝置和/或輔助聚光裝置的一段或多段串聯(lián)的玻璃管。?

優(yōu)選地，所述密封結(jié)構(gòu)內(nèi)部處于靜態(tài)真空狀態(tài)或動(dòng)態(tài)真空狀態(tài)，以減少內(nèi)部的熱量損失。?

進(jìn)一步地，所述輔助聚光裝置布置于太陽(yáng)能接收換熱器的附近位置，將會(huì)聚穿過(guò)蓋板玻璃或玻璃套管的未直接入射的太陽(yáng)光再次反射至主吸收換熱管?道表面；而太陽(yáng)能接收換熱器道接收直接入射和通過(guò)再次反射至表面的太陽(yáng)光轉(zhuǎn)化成熱量，輸送出系統(tǒng)的外部。?