[發明專利]有效減少槽式太陽能真空集熱鏡場熱輻射損失的裝置

在審

• 申請號: 201710156521.X
• 申請日: 2017-03-16
• 公開（公告）號: CN106907867A
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 劉斌;薛凌云;王志偉;梁禹男;劉迪
• 申請（專利權）人: 百吉瑞（天津）新能源有限公司
• 主分類號: F24J2/24
• 分類號: F24J2/24;F24J2/46
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于太陽能熱發電技術領域，特別涉及有效減少槽式太陽能真空集熱鏡場熱輻射損失的裝置

背景技術

槽式太陽能熱發電技術具有規模大、壽命長、成本低等特點，非常適合商業并網發電，是目前最成熟的大規模商業太陽能發電技術。真空集熱管是目前槽式系統中應用最廣泛的集熱器，是槽式太陽能熱發電系統的核心技術，集熱管通常由金屬吸熱管、同心玻璃套管及金屬-玻璃密封連接組成。金屬吸熱管表面鍍有吸收率高、發射率較低的選擇性吸收涂層，同心玻璃套管的內外表面涂有抗反射層，金屬吸熱管和玻璃套管之間的環形空間為真空環境，能夠阻止金屬吸熱管到玻璃套管間的熱損失，并起到防止選擇性吸收層被氧化的作用。目前真空集熱管的散熱損失中，尤其是在中高溫情況下，輻射散熱占總的熱損失的70％～90％，這些輻射散出的熱量主要是由集熱管高溫外表面對上面的天空散熱和對下面的反射鏡散熱損組成，在空氣清潔度和通透度非常好、無云的夜間或白天，集熱管上部都是直接對宇宙輻射，宇宙背景溫度為4K(-269℃)，這是集熱管熱損失的主要原因。而集熱管下部是對反射鏡面輻射散熱，鏡面溫度和環境溫度相同，一般在-30℃至30℃之間，這部分的輻射散熱損失并不大。真空集熱管中的導熱介質溫度越高，對宇宙的輻射熱損失就越大，其熱損失的大小直接關系到系統的光-熱效率。

經過對現有技術的檢索發現，文獻號為CN106032948A，公告日為2016-10-19的中國專利，提供了一種槽式太陽能集熱管保溫系統，其特征是包含升降組件及升降組件上的保溫結構，該保溫結構包含可開合的第一外殼和第二外殼，扣和后可對集熱管實現保溫作用。

文獻號為N104006553A，公告日為2014-08-27的中國專利提供了一種真空高溫集熱管保溫裝置，其特征是真空集熱管的玻璃外管附有一層隔熱反射層，該隔熱反射層設有圓弧孔槽；隔熱反射層的內壁面附有稀有金屬薄膜層，能將集熱管在高溫狀態下發射的熱輻射反射回集熱管并被吸收，提高集熱管的集熱溫度。

然而，上述現有技術中的太陽能保溫裝置，并沒有完全理解輻射散熱的主要構成是來自于上部對宇宙的輻射，因此設計的方案要么設備占地面積較大，投資成本較高，要么制造工藝復雜，實施困難且改進優勢不明顯，因而限制了相應技術方案的推廣使用。因此，本領域迫切需要研發一種結構簡單、成本低廉、安裝容易、并可以有效減少熱輻射損失的太陽能集熱管保溫裝置。

發明內容

針對上述現有技術中存在的技術問題，本發明提供了有效減少槽式太陽能真空集熱鏡場熱輻射損失的裝置，價格低廉、結構簡單、易于安裝。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：有效減少槽式太陽能真空集熱鏡場熱輻射損失的裝置，包括：位于集熱管的上方的擋板，所述擋板通過擋板支架連接集熱管支架或直接連接集熱管支架，擋板為平板型、梯形或圓弧形，擋板的材料為鋁、不銹鋼或其他耐腐蝕的金屬材料，如鋁合金，鉛等。

作為優選，上述的擋板為單層或雙層結構，雙層擋板的內部為真空環境。

作為優選，平板型擋板通過螺栓直接固定在集熱管支架的頂部，所述擋板與擋集熱管支架間設有墊片，螺栓穿過擋板、墊片和集熱管支架頂部的連接片，并用螺母與螺栓配合。

作為優選，梯形擋板通過螺栓直接固定在集熱管支架的頂部，所述擋板與集熱管支架間設有墊片，螺栓穿過擋板、墊片和集熱管支架頂部的連接片，并用螺母與螺栓配合。

作為優選，圓弧形擋板內弧面焊接有呈對稱分布的擋板支架，擋板支架通過螺母與螺栓配合方式安裝在集熱管支架的頂部，所述擋板支架為碳鋼材料。

所述的螺栓、螺母用于擋板與擋板支架的固定。

所述的墊片為梯形及板型結構螺母使用，起到緩沖壓力的效果。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明通過利用擋板，阻礙真空集熱管外壁與天空的熱輻射，從而減少太陽能真空集熱管的熱輻射損失，由此可提高槽式太陽能熱發電集熱系統的光-熱效率；采用的擋板為鋁板、不銹鋼板或其他耐腐蝕材料，價格較低，采用的擋板支架結構簡單，安裝容易，此裝置可以減少真空集熱管與天空的熱輻射損失，有效提高槽式太陽能熱發電集熱系統的光-熱效率。

附圖說明

圖1是本發明中的有效減少槽式太陽能真空集熱鏡場熱輻射損失的裝置的結構示意圖；

圖2是本發明中的有效減少槽式太陽能真空集熱鏡場熱輻射損失的裝置的梯型單層局部示意圖；

圖3是本發明中的有效減少槽式太陽能真空集熱鏡場熱輻射損失的裝置的梯型雙層局部示意圖；