[發(fā)明專利]一維全玻璃真空排管式非跟蹤太陽能集熱器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410228731.1
• 申請日: 2014-05-27
• 公開（公告）號: CN105222374A
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳露;項(xiàng)曉東
• 申請（專利權(quán)）人: 益科博能源科技（上海）有限公司
• 主分類號: F24J2/26
• 分類號: F24J2/26;F24J2/46
• 代理公司: 上海一平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31266
• 代理人: 翁霞;邱忠貺

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種一維全玻璃真空排管式非跟蹤太陽能集熱器。

背景技術(shù)

能源是社會發(fā)展，人類進(jìn)步的基礎(chǔ)。隨著工業(yè)的發(fā)展不斷壯大以及人類的需求日益擴(kuò)大，能源形勢日趨緊張，綠色能源被認(rèn)為是從根本上解決人類能源需求的途徑。

其中太陽能因其“儲量”無限性，分布普遍性，清潔及經(jīng)濟(jì)性的特點(diǎn)而被認(rèn)為是最具發(fā)展?jié)摿Φ男履茉粗?。太陽能光熱發(fā)電的特點(diǎn)是與電網(wǎng)適配性好，光電轉(zhuǎn)換率高，環(huán)?？烧{(diào)等，因而成為太陽能利用的重要發(fā)展方向。

太陽能光熱發(fā)電的關(guān)鍵是將太陽光能量積聚化，產(chǎn)生發(fā)電所需的溫度和能量，因而太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)的集熱器部分成為整個系統(tǒng)的關(guān)鍵，它直接影響光熱電轉(zhuǎn)化效率和發(fā)電成本的經(jīng)濟(jì)性。

現(xiàn)有的太陽能熱水集熱器具有多種結(jié)構(gòu)，一般可分為板式集熱器、真空集熱管和熱管式真空集熱器。板式集熱器性價比較高，吸熱換熱界面處相對平緩，能量分布較均勻，整個界面不存在熱點(diǎn)，整體換熱較均勻，使用壽命較長，因此板式集熱器在太陽能光熱領(lǐng)域占據(jù)重要的地位，但是板式集熱器抗凍性能差，不適于北方地區(qū)使用。真空集熱管可耐低溫-30℃，但是玻璃管件的破損率較高，且低溫效能較差，直流方式的真空集熱管在夏季有爆管的危險。熱管式真空集熱器效能較好，但同樣存在玻璃管易裂的危險，因此，目前尚未出現(xiàn)一種普適性的，性價比較高的太陽能集熱器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種新型的一維全玻璃真空排管式非跟蹤太陽能集熱器。具有良好的抗凍能力、更高的集熱換熱效果、更長的使用壽命和更低的制作成本。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種一維全玻璃真空排管式非跟蹤太陽能集熱器，包括：殼體，所述殼體為透明；集熱管路，多根集熱管路互相平行地布置在所述殼體內(nèi)部，多根集熱管路之間串聯(lián)連接，殼體與集熱管路之間設(shè)置為真空；緊貼集熱管路表面的作為集熱器吸熱腔的吸熱翅片，該吸熱翅片為與集熱管路匹配的波紋型，且該吸熱翅片表面敷設(shè)有選擇性吸收涂層；背光面的熱輻射屏蔽層，該熱輻射屏蔽層為鍍膜反射板。

優(yōu)選地，集熱管路由平管、翹管、繞管組成，平管、翹管、繞管之間互相串聯(lián)連接，多根平管之間互相平行。

優(yōu)選地，集熱管路封裝于透明殼體內(nèi)，通過支架進(jìn)行固定。

優(yōu)選地，支架為不銹鋼彈簧片。

優(yōu)選地，熱輻射屏蔽層為鋁板或鍍鋁不銹鋼板，并通過支架固定在透明殼體內(nèi)部。

優(yōu)選地，將所述熱輻射屏蔽層與集熱管路間距為2-5mm。

優(yōu)選地，所述熱輻射屏蔽層為1-3層。

優(yōu)選地，殼體為圓柱形或橢圓柱形。

優(yōu)選地，將所述殼體通過真空抽嘴抽真空。

優(yōu)選地，所述殼體外側(cè)的管路通過包裹保溫材料或采用真空保溫管進(jìn)行保溫。

優(yōu)選地，所述殼體內(nèi)填制蒸散型和非蒸散型吸氣劑以維持真空腔的真空度。

本發(fā)明實(shí)施方式與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要區(qū)別及其效果在于：多根集熱管串聯(lián)和位于集熱管上方的吸熱翅片相結(jié)合，對射入的太陽光譜設(shè)置了光陷阱，提高了集熱器的集熱換熱效率。波浪形的吸熱翅片增大了與集熱管間的接觸面積，使換熱表面溫度分布更為均勻，降低系統(tǒng)管路熱損耗及系統(tǒng)循環(huán)泵功耗，從而提高太陽能集熱器的集熱換熱效率。排管式連接的管路流阻小，可以通過循環(huán)加熱解決溫升小的問題，制造和保溫工藝簡單。由于采用熱輻射屏蔽層和波紋板吸熱結(jié)構(gòu)，排管集熱器的等效輻射面積比傳統(tǒng)單管熱靶低，大幅度降低黑體輻射熱損失；且排管式的管路流阻小，通過循環(huán)加熱解決溫升問題，簡化了制造工藝和保溫工藝。真空腔體使得保溫效果更好，使得集熱器具備更佳的抗凍能力，解決了玻璃管真空封裝問題，延長集熱器的使用壽命。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的一維全玻璃真空排管式非跟蹤太陽能集熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的一維全玻璃真空排管式非跟蹤太陽能集熱器的受光面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的一維全玻璃真空排管式非跟蹤太陽能集熱器的背光面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例的一維全玻璃真空排管式非跟蹤太陽能集熱器的側(cè)視圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例的一維全玻璃真空排管式非跟蹤太陽能集熱器的內(nèi)部排管的平管結(jié)構(gòu)圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例的一維全玻璃真空排管式非跟蹤太陽能集熱器的內(nèi)部排管的翹管結(jié)構(gòu)圖；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例的一維全玻璃真空排管式非跟蹤太陽能集熱器的內(nèi)部排管的繞管正面結(jié)構(gòu)圖；