[實用新型]塔式太陽能中溫熱管式接收器

有效

• 申請號: 201320638653.3
• 申請日: 2013-10-15
• 公開（公告）號: CN203671957U
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 王軍;穆磊
• 申請（專利權）人: 南京帕偌特太陽能有限公司
• 主分類號: F24J2/32
• 分類號: F24J2/32;F24J2/46
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及塔式太陽能熱發電領域，特別涉及一種塔式太陽能中溫熱管式接收器。?

背景技術

在塔式太陽能熱發電系統中，太陽能接收器是實現塔式太陽能熱發電最為關鍵的核心技術，它將定日鏡所捕捉、反射、聚焦的太陽能直接轉化為可以高效利用的高溫熱能，為發電機組提供所需的熱源或動力源，從而實現太陽能熱發電的過程。為了提高接收器能量轉換效率，國內外對各種接收器都進行了深入廣泛的研究，不同型式的接收器的結構復雜程度不同，在工程應用中各有優劣。?

傳統的塔式太陽能熱管式接收器中，熱管內工質通常選擇水、汞等。但是鋼一水熱管換熱器通常用于200～300℃以下的低溫段，被加熱的冷流體介質的品質因素較低，效果不是十分理想。汞雖然可以在200～500℃間使用，但汞的成本高，且有毒性，缺乏實用性。?

在本實用新型之前，專利號為201010574469.8的中國專利公開了一種采用熱管作為吸熱單元的空腔型太陽能接收器。雖然熱管高效的傳熱性能可以提高接收器的傳熱能力，增強穩定性。但是此結構的接收器依然存在一些不可忽視的問題，對接收器的工作存在一定的影響。從結構上看，太陽輻射經反射鏡面從接收器底部進入腔體內，而熱管豎直地分布在腔體四周，使得光線無法垂直入射到熱管上，造成熱管上輻照度分布不均，可能導致熱管受熱不均的問題。?

實用新型內容

技術問題：本實用新型所要解決的技術問題是提供一種可用于中溫塔式太陽能的經濟高效的熱管式接收器。?

技術方案：一種塔式太陽能中溫熱管式接收器，其特征在于能夠將塔式接收器應用于250℃～400℃的中溫段，使中溫熱利用具有廣闊的發展前景。如圖2所示，主要包括：熱管1、進光孔2和殼體3。具體的，殼體3采用六面體結構。其?特征在于面3-1為進光孔2所在平面，其大小由進光孔大小決定，其傾斜角度由反射光線決定，即與中心光線垂直。面3-3為一正方形，其尺寸由熱管蒸發段1-1決定，其傾斜角度與面3-1相同。面3-2垂直于面3-1和面3-3，其尺寸由面3-1和面3-3共同決定，形狀為等腰梯形。面3-4為接收器底面，與塔平面相連接。面3-5和面3-6為接收器側面。殼體3整體采用框量結構，框梁采用的材料為Q235A。接收器內附耐火磚，耐火磚外為支撐鋼板。如果需要，還可加保溫棉，視接收器內部溫度而定。?

熱管1作為本接收器的主要換熱元件，包括蒸發段1-1和冷凝段1-2。其中熱管采用并列并排布置，傾斜放置。熱管本身為無縫鋼管，材質選用45鋼。熱管內部穿網，采用三層絲網結構。具體的，蒸發段1-1放置在殼體3的面3-3上，位于殼體內部，每根熱管蒸發段1-1布置縱向翅片5兩片，翅片材質為45鋼。熱管蒸發段1-1和翅片5外表面涂有Paromark涂料，以增加蒸發段的吸收率和發射率。冷凝段1-2位于殼體外。蒸發段和冷凝段間焊有接觸塊11，材質選用45鋼，一端焊接在蒸發段和冷凝段中間的熱管上，一端焊接在殼體3框梁上，用以將熱管固定。熱管冷凝段1-2外焊有夾套管4，如圖2和圖6所示。夾套管材料選用45鋼，焊接到冷凝段的鋼管上。夾套管4頂部布置出口管8、底部布置進口管9，進出口采用錯位布置，進出口管由接口法蘭10與上下聯箱相聯，上聯箱6聯接出口管8，下聯箱7聯接進口管9。?

進光孔2作為接收器接受太陽輻射的界面，采用十字拉筋，可以采用但不限于雙層石英玻璃密封，耐火泥勾縫。且進光孔平面垂直于中心反光鏡的正午光線，以保證反射的太陽輻射最大可能的進入接收器。?

對于太陽能在接收器中的能量傳遞與轉換，其具體過程為：太陽輻射經進光孔射入殼體3內部，被熱管蒸發段1-1吸收。熱管內充有中溫流體。中溫流體在蒸發段1-1受熱蒸發，帶走輻射熱量，該熱量轉變為中溫流體的蒸發潛熱。蒸汽從中心通道流向熱管冷凝段1-2，凝結成液體，同時放出潛熱，在重力的作用下，液體流回到蒸發段1-1。這樣，完成一個閉合循環，從而將大量熱量從蒸發段傳到冷凝段1-2。夾套管4內采用高溫導熱油作為傳熱流體。儲存在下聯箱7中的溫度較低的導熱油經進口管9進入套管4，吸收套管4里中溫流體放出的潛熱后，經過出口管8進入上聯箱6。從而將太陽能存儲到高溫導熱油中，方便后面的熱利用。?

相比于專利號為201010574469.8的中國專利公開的一種采用熱管作為吸熱單元的空腔型太陽能接收器，本專利在兼具吸熱單元性能優異的優點的同時，又克?服了如前所述的問題，且具有以下明顯的優勢：?