[實用新型]一種集流通換熱管道一體化的三角形太陽能腔體吸收器

有效

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• 申請日: 2015-07-14
• 公開（公告）號: CN204787327U
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發(fā)明（設計）人: 宋景慧;代彥軍;廖宏楷;馬玄;徐齊勝;李顯
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司電力科學研究院;上海交通大學
• 主分類號: F24J2/10
• 分類號: F24J2/10;F24J2/24;F24J2/50
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 周克佑;高文龍

技術領域

本實用新型涉及太陽能光熱吸收設備，具體是指一種集流通換熱管道一體化的三角形太陽能腔體吸收器。

背景技術

太陽能在地球上分布廣泛，取之不盡，用之不竭，是重要的清潔能源，利用價值與潛力非常大，經過近些年來太陽能利用的快速發(fā)展，目前對太陽能的熱利用已經進入了中高溫領域。而吸收器作為將太陽輻射轉換為熱的關鍵部件，對整個太陽能熱利用系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定運行，特別是對于中高溫領域，起著至關重要的作用。

現有的頂角為60℃的三角形方管型和管束型腔體吸收器，雖然優(yōu)化了其吸收太陽能輻射的幾何光學效率，但是還是有不足：由于方管的管壁很薄，當系統(tǒng)運行壓力較大時，方管很容易損壞導致集熱器的熱效率降低；采用管束架構雖然提高了其的承壓能力，但是也使得吸收器的重量增加，不利于安裝和穩(wěn)定運行，而且系統(tǒng)的運行成本較高。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種集流通換熱管道一體化的三角形太陽能腔體吸收器，該吸收器中的集流通換熱管道與內殼體通過鋁型材料拉制而成，使得集流通換熱管道吸熱器一體化，形成高效傳熱的幾何結構，并且質量輕、承壓能力強、傳熱性能好且運行成本較低。

本實用新型的上述目的通過如下的技術方案來實現的：一種集流通換熱管道一體化的三角形太陽能腔體吸收器，包括外殼體、內殼體以及填充在外殼體與內殼體之間的保溫層，其特征在于：所述內殼體為倒置的V形板框，V形板框與外殼體相焊接，V形板框所圍的空間構成腔體吸收器的吸收腔，所述吸收腔的截面為正立的等腰三角形，所述V形板框中貫通設有多個圓形的流通換熱管道，所述的流通換熱管道與V形板框為鋁型材一體拉制成型的整體結構，流通換熱管道的兩端中任意一端供工質流入，另一端供工質流出。

本實用新型吸收器在工作過程中，集熱工質從腔體的任一側流入，工作流體可以從任一端流進，與吸收器吸收表面收集的由菲涅爾反射鏡反射的太陽輻射熱量進行對流換熱之后，再從另一端流出，由此完成對太陽能光熱的吸收。

本實用新型吸收器用來吸收經過線性菲涅爾反射鏡反射所聚集的太陽能，與其他類型的吸收其相比，具有更高的光學效率；與方管的三角形腔體吸收器相比，此改進的與流通換熱管道一體化的三角形太陽能腔體吸收器承壓能力強、傳熱性能好，系統(tǒng)運行穩(wěn)定；與管束結構的三角形腔體吸收器相比，此改進的與流通換熱管道一體化的三角形太陽能腔體吸收器由鋁型材拉制而成，故其質量輕,便于安裝而且運行成本相對較低。

本實用新型中，所述腔體吸收器在位于吸收腔下部開口的光線射入處還安裝有玻璃面蓋。

本實用新型中，所述外殼體的材質為鍍鋅鐵皮。

本實用新型中，所述保溫層的材質為巖棉或礦渣棉或玻璃棉。

本實用新型中，所述等腰三角形的頂角為60°。

本實用新型中，所述的V形板框由兩片板框組成，兩片板框對稱設置，每片板框上均等間距設有五個流通換熱管道。

與現有技術相比，本實用新型具有如下顯著效果：

1.本實用新型采用菲涅爾線性聚焦的形式作為太陽能聚光的與流通換熱管道一體化的三角形腔體吸收器，其頂角為60℃，經過模擬計算和實驗驗證，具有更優(yōu)的幾何結構參數和更高的光學效率。

2.本實用新型采用菲涅爾線性聚焦的形式作為太陽能聚光的與流通換熱管道一體化的三角形腔體吸收器，聚光比高，集熱溫度高，成本較低，有利于太陽能在中高溫領域廣泛高效的利用。

3.本實用新型在原有的方管型和管束型的三角形腔體吸收器的基礎之上，經過改進，此類流通換熱管道和吸熱器一體化的三角形太陽能腔體吸收器由鋁型材拉制而成，使其承壓能力強、傳熱性能好、質量輕而且運行穩(wěn)定。

4.本實用新型吸收器下部的開口處裝有高透過率的玻璃面蓋，在不影響太陽光線透過的前提下，有效的降低了吸收器工作過程中的對流換熱損失和熱輻射長波損失，提高吸收器的集熱效率。

5.本實用新型吸收器的內部表面涂覆有選擇性吸收涂層，增加了吸熱器對于表面投射太陽能輻射的吸收。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型做進一步詳細說明。

圖1是本實用新型吸收器的使用狀態(tài)示意圖；

圖2是本實用新型吸收器的整體結構示意圖。

附圖標記說明：

1、外殼體；2、內殼體；3、保溫層；4、玻璃面蓋；5、吸收腔；

6、流通換熱管道；7、反射鏡

具體實施方式