[實用新型]一種太陽光熱接收器

有效

• 申請號: 201220478375.5
• 申請日: 2012-09-19
• 公開（公告）號: CN202747646U
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 繆同群;張貴彥;王志洲;劉寶星
• 申請（專利權）人: 上海新產業光電技術有限公司
• 主分類號: F24J2/04
• 分類號: F24J2/04;F24J2/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種太陽光熱接收器，屬于新能源技術領域。

背景技術

太陽能光熱發電技術是目前太陽能開發利用的一種重要手段，其中接收器是太陽能光熱發電系統中的核心裝置，它將定日鏡捕捉聚焦的太陽能收集轉化為高溫熱能，為發電機組提供所需的動力源。目前常用的接收器主要有以下幾種。

管狀接收器是塔式太陽能光熱發電系統中常用到的一種裝置，如圖1所示。它由若干豎直排列的管子組成一個圓筒體，管外壁涂有耐高溫的選擇性吸收涂層。經過定日鏡聚焦的太陽光照射在圓筒體外壁，使得外壁吸收太陽光而升溫進而將熱能傳給管內流過的工質。管狀吸收器的優點是可以吸收來自四周360°范圍的光，但由于管外壁的吸收層暴露在周圍環境中，熱量損失較多，熱能利用率不高；而且選擇性吸收涂層對光的吸收作用是有選擇性的，這本身就損失了一部分能量。

空腔式接收器也是塔式太陽能光熱發電系統常用的一種接收器，其結構示意圖如圖2所示。該接收器采用帶有一開口的空腔作為吸收體，由于帶開口的空腔接近黑體性質，大部分入射的太陽光在經過腔內壁的多次反射后被吸收，只有少部分從開口逸出。為了增大吸收面積，通常在腔內壁上面加上金屬絲網或者陶瓷片作為吸收體，腔內的氣體是加熱對象即工作物質。吸收體吸收太陽光后直接加熱腔內的氣體到高溫，高溫氣體輸出到儲熱裝置將熱量儲存起來加以利用。空腔式接收器對光的吸收性能要優于選擇性吸收涂層。為了增加腔內的壓力，加快腔內工作物質與吸收體的換熱速度，通常在開口上面增加一透明石英玻璃窗口。但高溫高壓氣體帶來了另一個問題，即石英玻璃窗口要長期承受幾十個大氣壓甚至更高的壓強，石英玻璃窗口的的耐高壓性能成為一個突出的問題。為此需要對石英玻璃進行專門設計，使其滿足高壓工作環境。

空腔式接收器的太陽光能量利用率要高于管狀接收器，但是其中的金屬絲網或者陶瓷片等結構的存在破壞了空腔的黑體特性，帶來了額外的能量損失；另一方面存在石英玻璃窗口的耐高溫高壓問題，需要進行專門設計。

發明內容

本實用新型的目的在于為了進一步降低太陽能光熱系統中接收器的熱量損失，提高系統效率，采用全中空球面空腔結構的積分球作為吸收體來吸收入射的太陽光，空腔吸收太陽光熱量后內壁溫度升高，然后熱量沿著高熱導率殼體材料向里傳導；熱量傳導至附近的管狀中空通道外壁后被通道里面充有的液體工作物質吸收；工作物質吸收熱量后溫度升高，進而推動發電機發電的一種太陽光熱接收器。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

包括保溫材料、高反射率材料在內，其特征在于：積分球殼體外壁外覆蓋有保溫材料，保溫材料外涂有高反射率材料，積分球殼體內偏于一側設有球形空腔，球形空腔內孔壁外，沿球形空腔圓周均布有互相連通的中空通道，球形空腔距積分球殼體距離最短處的中心開有積分球小孔，中空通道充有導熱的工作介質；所述的積分球殼體選用碳化硅陶瓷材料，所述的工作介質液體，積分球小孔的直徑在140~180mm之間。

實施該技術后的明顯優點和效果是：一種太陽光熱接收器由于采用了最接近黑體的帶有小孔的全中空球面空腔結構的積分球作為吸收體來吸收入射的太陽光，并且無金屬絲等破壞黑體特性的結構，采用開放式小孔的結構，避免了窗口玻璃的耐高溫高壓問題，降低了設計和制作難度，具有光譜吸收特性好、太陽光能量利用率高的優點。

附圖說明

圖1為塔式太陽能光熱發電系統的管狀接收器結構示意圖；

???圖2為塔式太陽能光熱發電系統的空腔式接收器結構示意圖；

???圖3為本實用新型一種太陽光熱接收器結構示意圖；

???其中，1-高反射率材料、2-保溫材料、3-積分球殼體、4-外壁、5-內孔壁、6-積分球小孔、7-中空通道、8-球形空腔。

具體實施方式

以下結合附圖，對本實用新型作進一步描述。

參見附圖3，積分球殼體（3）外壁（4）外覆蓋有保溫材料（2），保溫材料（2）外涂有高反射率材料（1），積分球殼體（3）內偏于一側設有球形空腔（8），球形空腔（8）內孔壁（5）外，沿球形空腔（8）圓周均布有互相連通的中空通道（7），球形空腔（8）距積分球殼體（3）距離最短處的中心開有積分球小孔（6），組成太陽光熱接收器。積分球殼體（3）的制作選用碳化硅陶瓷材料，中空通道（7）里面充有工作介質為液體。