[發(fā)明專利]一種線聚光型太陽能空氣鍋爐

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510533776.4
• 申請日: 2015-08-27
• 公開（公告）號: CN105042886A
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發(fā)明（設計）人: 胡廣良;王志峰;張圣耀;原郭豐;楊銘;朱曉林
• 申請（專利權）人: 廣東五星太陽能股份有限公司
• 主分類號: F24J2/06
• 分類號: F24J2/06;F24J2/32;F24J2/46
• 代理公司: 廣東莞信律師事務所 44332
• 代理人: 曾秋梅

技術領域

本發(fā)明涉及可在150-300℃高效率低流體阻力工作的空氣太陽能鍋爐，其中使用了帶有吸液芯的熱管加上線聚光器，例如槽式和菲涅耳式聚光器。

背景技術

太陽能是取之不盡用之不竭的可再生能源，在化石燃料逐年減少、國際能源形勢日趨嚴峻的今天，開發(fā)利用太陽能是實現(xiàn)能源供應多元化、保證能源安全的重要途徑之一。

太陽能空氣鍋爐是使用太陽能加熱高溫空氣的系統(tǒng)，目前太陽能空氣鍋爐中的空氣集熱器因管式吸熱體中空氣高溫時流動阻力大，自耗能較多，熱效率較低，并且回路中多使用導熱油，特別是在中西部地區(qū)的冬季，這種導熱油極易凍結，使得鍋爐的可靠行較低，運行成本較高。

發(fā)明內容

本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術中之不足，提供了一種不使用導熱油，防凍性能優(yōu)異，吸熱體流動阻力小，傳熱效率高，運行成本低和可靠性高的線聚光型太陽能空氣鍋爐。

本發(fā)明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的：

一種線聚光型太陽能空氣鍋爐的集熱單元，包括太陽能聚光器和熱管吸熱體，所述熱管吸熱體設置太陽能聚光器的焦線位置。

更具體的，所述熱管吸熱體為非重力熱管，所述非重力熱管內設有吸液芯，所述非重力熱管水平設置在太陽能聚光器的焦線位置。

更具體的，所述熱管吸熱體包括蒸發(fā)段和冷凝段，所述冷凝段外側設有密集間隔平行分布的散熱翅片。

更具體的，所述熱管吸熱體還外設有真空外套管，所述真空外套管與熱管吸熱體之間為環(huán)狀真空夾層。

更具體的，所述熱管吸熱體不外設真空外套管。

更具體的，所述太陽能聚光器為槽式聚光器或者線性菲涅爾聚光器。

一種線聚光型太陽能空氣鍋爐，包括空氣流道和集熱系統(tǒng)，所述集熱系統(tǒng)根據用戶需求的功率由多個上述的集熱單元串聯(lián)或并聯(lián)或者兩者結合的連接方式組成，所述多個集熱單元的熱管吸熱體的冷凝段均設置于所述空氣流道內，所述空氣流道設有輸入端和輸出端以及用于產生氣流的空氣壓縮機，所述氣流從輸入端進入空氣流道后，經過所述冷凝段時被加熱成高溫氣流，最后高溫氣流從空氣流道的輸出端送出。

本發(fā)明的有益效果在于：集熱單元和空氣流道兩個回路中的傳熱介質都不使用導熱油，這種直接使用加熱空氣作為傳熱介質的方式傳熱效率更高，并且省卻了導熱油和一個空氣換熱器后，太陽能空氣鍋爐的成本也有很大降低，特別是在西部地區(qū)的冬季，避免了回路中導熱油凍結的問題，使得系統(tǒng)可靠性較高和運行成本降低。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的集熱單元的結構示意圖。

圖2為本發(fā)明的太陽能空氣鍋爐的俯視圖。

具體實施方式

下面結合附圖給出本發(fā)明較佳實施例，以詳細說明本發(fā)明的技術方案。

如圖1，實施例1為線聚光型太陽能空氣鍋爐的集熱單元1，包括太陽能聚光器10和熱管吸熱體11，所述熱管吸熱體11為非重力熱管，所述非重力熱管內設有吸液芯13，所述非重力熱管水平設置在太陽能聚光器10的焦線位置，所述熱管吸熱體11包括蒸發(fā)段110和冷凝段111，所述冷凝段111外側設有密集間隔平行分布的散熱翅片112，所述熱管吸熱體11還外設有真空外套管12，所述真空外套管12與熱管吸熱體11之間為環(huán)狀真空夾層14，所述太陽能聚光器10為槽式聚光器。

如圖2，實施例2為線聚光型太陽能空氣鍋爐，包括八個呈左右分布設置的集熱單元組成的集熱系統(tǒng)及空氣流道，左側四個集熱單元的太陽能聚光器10和熱管吸熱體11互相平行設置，所述四個熱管吸熱體11的冷凝段111均串聯(lián)設置于同一空氣流道2內，同樣，右側四個集熱單元的太陽能聚光器10’和熱管吸熱體11’互相平行設置，四個熱管吸熱體11’的冷凝段111’串聯(lián)設置于另一空氣流道2’，所述左側熱管11的冷凝段111與右側熱管11’的冷凝段111’間隔對接在一起，所述兩個空氣流道（2，2’）呈平行并聯(lián)設置，所述空氣流道（2，2’）的輸入端設有空氣壓縮機3，該集熱系統(tǒng)采用八個集熱單元串聯(lián)及并聯(lián)組合的連接方式，可以符合用戶需求的空氣功率。

這種熱管吸熱體11與地面平行放置在太陽能聚光器10的焦點位置，所述太陽能聚光器10安裝在可跟蹤太陽并自動旋轉的旋轉架上，控制太陽能聚光器10跟蹤太陽光線，使太陽能輻射5始終法向直射太陽能聚光器10，并被聚集至熱管吸熱體11，熱管吸熱體11達到設定溫度后可以開啟空氣壓縮機3，太陽能空氣鍋爐開始工作。

所述太陽能空氣鍋爐的集熱系統(tǒng)采用模塊化設計方法，可使得太陽能空氣鍋爐布置更加靈活，在功率等級和熱量等級上可以滿足用戶需求。

工作原理：