[實用新型]一種介質(zhì)吸收系數(shù)梯度增加的太陽能吸熱器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420362482.0
• 申請日: 2014-07-01
• 公開（公告）號: CN203928436U
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 戴貴龍;杜曉瑞;侯根富
• 申請（專利權(quán)）人: 福建工程學院
• 主分類號: F24J2/00
• 分類號: F24J2/00;F24J2/46
• 代理公司: 北京市商泰律師事務(wù)所 11255
• 代理人: 陳朝陽

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及太陽能應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，本實用新型涉及一種介質(zhì)吸收系數(shù)梯度增加的太陽能吸熱器。

背景技術(shù)

太陽能多孔吸熱器由光學窗口和多孔吸熱芯組成。聚集的太陽光束穿過光學窗口，進入多孔吸熱芯被吸收，加熱多孔吸熱芯達到高溫狀態(tài)；另一方面高壓工質(zhì)(如空氣)流過高溫多孔吸熱芯，被加熱升溫，高溫高壓工質(zhì)從多孔吸熱器出口流出，完成太陽能高溫熱轉(zhuǎn)換過程。由于多孔吸熱芯比表面積大，對工質(zhì)的擾動強，因此，太陽能多孔吸熱芯對流換熱性能好，太陽能光熱轉(zhuǎn)換效率高，具有廣泛應(yīng)用前景。

在中華人民共和國國家知識產(chǎn)權(quán)局網(wǎng)站上，查到與本發(fā)明相關(guān)的專利2項，具體信息如下：

(1)名稱：一種新型碳化硅泡沫陶瓷太陽能空氣吸熱器

申請?zhí)枺?01210126405.0

發(fā)明人：陳江東；陳俊澤

摘要：本發(fā)明涉及一種新型碳化硅泡沫陶瓷太陽能空氣吸熱器，它包括保溫層，在所述保溫層內(nèi)部設(shè)有碳化硅泡沫陶瓷接收器，所述碳化硅泡沫陶瓷接收器是圓形帶通孔的接收器，在所述保溫層一端設(shè)有導流裝置，所述導流裝置與風機固定連接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，換熱時接觸均勻，換熱效果好。

(2)名稱：一種碳化硅泡沫陶瓷太陽能空氣吸熱器

申請?zhí)枺?00710099039

發(fā)明人：王志峰,白鳳武,鑫李,張勁松

摘要：一種碳化硅泡沫陶瓷太陽能空氣吸熱器，以碳化硅泡沫陶瓷材料作為太陽能吸收體。碳化硅泡沫陶瓷吸收體[1]外部包覆有保溫層[2]，輻射熱流[3]投射到硅泡沫陶瓷吸收體[1]表面或投入人工黑體空腔[9]，由碳化硅泡沫陶瓷接收體[1]接收，冷空氣[4]直接從碳化硅泡沫陶瓷接收體[1]正對輻射熱流[3]側(cè)流入，經(jīng)換熱后獲得熱空氣[5]；或輻射熱流[3]透過石英玻璃窗[10]，冷空氣[4]從碳化硅泡沫陶瓷接收體[1]正對輻射熱流[3]側(cè)或背對輻射熱流[3]側(cè)流入，經(jīng)換熱后獲得700℃-1300℃的熱空氣[5]，碳化硅泡沫陶瓷接收體[1]預埋空氣導流通道[8]。本發(fā)明可高效接收輻射熱和高效地向空氣傳熱，同時利用自身的顯熱進行儲熱。

目前，太陽能多孔吸熱器的多孔吸熱芯主要由碳化硅多孔陶瓷、耐高溫金屬多孔材料等比較單一的多孔材料構(gòu)成。這些多孔材料的原材料對太陽光不透明，因此這些多孔吸熱芯對太陽光的介質(zhì)吸收系數(shù)很大[10²(m^-1)數(shù)量級]，絕大部分的聚集太陽光都在多孔吸熱芯的太陽光入射面處被吸收，導致該處出現(xiàn)高溫吸熱芯，增加多孔吸熱芯的紅外輻射熱損失，降低多孔吸熱器的光熱轉(zhuǎn)換效率。

發(fā)明內(nèi)容

為提高多孔吸熱器的光熱轉(zhuǎn)換效率，本實用新型提出一種沿著聚集太陽光傳輸方向，介質(zhì)吸收系數(shù)逐漸增加的梯度介質(zhì)吸收系數(shù)太陽能多孔吸熱器裝置。這種介質(zhì)吸收系數(shù)梯度增加吸熱芯能夠?qū)⒏邷匚鼰釁^(qū)布置在多孔吸熱芯的后端，降低多孔吸熱芯的高溫紅外輻射熱損失。

本實用新型提供的技術(shù)方案是：一種介質(zhì)吸收系數(shù)梯度增加的太陽能吸熱器，包括一腔體，腔體的一端連接有錐形入射面，腔體與錐形入射面的連接處設(shè)有弧狀光學窗口，腔體的另一端設(shè)有空氣工質(zhì)出口；其中，腔體與錐形入射面連接為一體，具有容納空氣工質(zhì)通過的夾層通道，夾層通道位于錐形入射面的邊緣處，設(shè)有空氣工質(zhì)入口，夾層通道臨近光學窗口內(nèi)表面位置處，設(shè)有空氣工質(zhì)出氣孔；腔體內(nèi)沿著太陽光傳輸方向依次順序設(shè)有介質(zhì)吸收系數(shù)梯度增加的兩個以上的多孔介質(zhì)吸熱芯層。

所述的多孔介質(zhì)吸熱芯層為介質(zhì)吸收系數(shù)為0.1～1.0m^-1的多孔石英玻璃層、介質(zhì)吸收系數(shù)為1.0～10.0m^-1的多孔藍寶石玻璃層、介質(zhì)吸收系數(shù)為100～500m^-1的多孔碳化硅陶瓷材料層。

所述的夾層通道位于腔體內(nèi)的一段內(nèi)設(shè)有一折流板。

所述的腔體與錐形入射面的外表面設(shè)有保溫層。

所述的腔體內(nèi)緊鄰光學窗口的多孔介質(zhì)吸熱芯層預留有容納空氣工質(zhì)出氣孔流出的空氣工質(zhì)內(nèi)凹面。

所述的腔體內(nèi)緊鄰空氣工質(zhì)出口的多孔介質(zhì)吸熱芯層預留有使空氣工質(zhì)集中流動至空氣工質(zhì)出口的半球形窩面。

本實用新型的有益效果是：

(1)沿著聚集太陽光傳輸方向，多孔吸熱芯層的介質(zhì)吸收系數(shù)梯度增加，吸熱芯高溫區(qū)位于多孔介質(zhì)C區(qū)域，有利于降低多孔吸熱芯高溫輻射熱損失，提高效率。