[實用新型]集熱管可轉動的太陽能集熱裝置

有效

• 申請號: 201220519005.1
• 申請日: 2012-10-10
• 公開（公告）號: CN202853147U
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 約翰·文
• 申請（專利權）人: 威海金太陽光熱發電設備有限公司
• 主分類號: F24J2/10
• 分類號: F24J2/10;F24J2/24;F24J2/46
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理事務所(普通合伙) 11200
• 代理人: 余長江

技術領域

本實用新型屬于太陽能集熱設備技術領域，具體涉及一種具有可轉動集熱管的太陽能集熱裝置。

背景技術

線性太陽能聚光器是將太陽能聚集到一條焦線或準焦線的一種裝置。其中一種形式是包含由數個反光區域構成的線性拋物面聚光器，這些反光區域固定到精確追蹤太陽的鋼結構上。在焦線上放置吸熱管，用于捕捉太陽輻射。通過在吸熱管外部同心安裝玻璃管，并在玻璃管和吸熱管之間抽真空，構成集熱管，可以提高效率。

真空區域的封閉是通過在玻璃管和不銹鋼吸熱管之間安裝膨脹裝置來實現的，用幾個不銹鋼環使膨脹裝置一端連接玻璃管，另一端連接不銹鋼管。膨脹裝置可補償不銹鋼管和玻璃管之間的線膨脹的差異。為提高集熱管的效率，吸熱管鍍太陽光選擇性吸收膜層，采用硼硅玻璃管并鍍減反射涂層。這樣的集熱管在市場上廣泛存在。

為了轉移集熱管里的熱量，用一種導熱流體，通過泵使其在集熱管中流通。

槽式集熱器的一個回路包含兩排拋物線槽式集熱器，每排約300米長，并在兩端連接起來。在其焦線上，放置有一列約80支集熱管。相鄰集熱管之間通過MIG焊固定到一起，組成一條很長的通道，導熱流體從里面流過。

目前使用的導熱流體有水、礦物油或一種熔鹽。有些熔鹽和水蒸氣的混合物可以用于提高太陽能發電機的工作溫度，就這點而論可以提高熱循環效率。這種熔鹽的缺點是，它們在70-250℃的溫度范圍內就凝固。熔點越低的鹽腐蝕性越強，成本越高，穩定性也越低。

現代槽式集熱器的一大問題是輻射通量分布不均。吸熱管朝向反光板的一面輻射通量高，反面則低。這樣的輻射分布導致吸熱管截面的溫度分布不均勻，其結果是使集熱管發生彎曲變形。當熱的吸熱管接觸到冷的玻璃管，玻璃會因為熱沖擊而破裂。為減少這種問題，通過泵往系統里送入更多的導熱流體循環以提高冷卻速率。

然而，在使用熔鹽和水蒸氣混合物的系統中，一大問題是，早晨或夜晚會出現分層流模式，吸熱管接收輻射少的那一面經水冷卻良好，而吸熱管上部接收輻射多的地方經蒸汽冷卻不良。這個問題會導致極度彎曲變形，進而導致集熱管破裂。

類似的問題也會發生在需要將集熱管內凝固的熔鹽熔化的情況。在熔化階段冷卻情況非常差，在吸熱管下部，由于凝固熔鹽的導熱性低，這種情況將進一步加劇，形成一層很薄的溫度極高的熔鹽，而吸熱管上部將會凍結。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種太陽能集熱裝置，通過轉動集熱管解決集熱管內溫度分布不均勻的問題。

為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種太陽能集熱裝置，包括反光板和集熱管，所述集熱管置于反光板的焦線或準焦線上，或者置于反光板的焦線或準焦線附近，其特征在于，還包括使所述集熱管轉動的裝置。

進一步地，使所述集熱管轉動的裝置包括：設置于集熱管兩端的、配合集熱管轉動的活動連接件，與集熱管固定連接的從動輪，帶動該從動輪轉動的主動輪，以及使該主動輪轉動的驅動裝置。所述主動輪與所述從動輪之間的傳動方式為下列中的一種：鏈條傳動、齒輪傳動、皮帶傳動。所述驅動裝置為下列中的一種：驅動電機、液壓驅動裝置、氣缸驅動裝置。所述活動連接件優選為球窩接頭。

進一步地，所述集熱管包括吸熱管和通過膨脹裝置安裝在該吸熱管外面的玻璃管

進一步地，所述集熱管內設有嵌件。該嵌件在集熱管內壁沿集熱管長度方向設置，呈長條形或者是由多個短條形組成的長排，可以起到幫助導熱流體混合的作用。該嵌件可以設計成多孔狀的，像毛細管一樣將導熱液引向集熱管中冷卻的地方。這樣的嵌件還可以用于從凍結的熔鹽部分去除液態薄膜。

進一步地，所述集熱管上設有滾輪裝置，該滾輪裝置包含若干與集熱管相切接觸的、隨集熱管一起轉動的滾輪。

進一步地，所述集熱管可以改變轉動方向，在向順時針方向/逆時針方向轉動一定時間后，可以改向逆時針方向/順時針方向轉動，以起到提高熱傳導率的作用。

本實用新型的太陽能集熱裝置，可以包括一套或多套反光板，可以包括一列或多列集熱管，同列中各集熱管間通過焊接等形式固定連接。

本實用新型的太陽能集熱裝置，通過使集熱管轉動而使其均勻受熱，可以避免產生熱點和局部凍結，避免集熱管因受熱不均而導致的彎曲變形和破裂，有效地提高了太陽能集熱裝置的熱傳導效率和使用壽命，具有重要的實用意義。

附圖說明

圖1是實施例中太陽能集熱裝置的示意圖。

圖2是實施例中電機驅動的使集熱管轉動的裝置示意圖。