[實用新型]一種高效的塔式太陽能柱體吸熱器

有效

• 申請號: 201720713692.3
• 申請日: 2017-06-19
• 公開（公告）號: CN207162994U
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 閆高程;吳嬌
• 申請（專利權）人: 山西大學
• 主分類號: F24S80/60
• 分類號: F24S80/60;F24S70/60
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司)14105
• 代理人: 程園園

技術領域

本實用新型屬于塔式太陽能熱發電領域，具體涉及一種高效的塔式太陽能柱體吸熱器。

背景技術

塔式太陽能熱發電利用獨立跟蹤太陽的定日鏡群把太陽光聚集到塔頂的吸熱器上，通過能量的轉換把熱量傳遞給熱傳導液，再由蒸汽發生器產生蒸汽帶動蒸汽渦輪發電機來進發電。塔頂的吸熱器通常有腔體式和柱體式兩種，其中由于柱體式可以360°范圍內接受定日鏡反射的太陽光而受到重視，目前塔式太陽能熱發電的工作場景中，位于塔頂的柱體式吸熱器直接裸露在空氣中。由于柱體式吸收器表面的溫度可高達600℃-700℃之間，吸收器的高溫表面積可達 100m²,所以有大量的熱量以輻射、對流的方式散發到周圍大氣環境中，因此造成了大量的熱損失，降低了柱體式吸熱器的熱效率。

發明內容

本實用新型的目的是為了解決現有塔式太陽能柱體式吸熱器裸露在大氣環境中導致散熱損失過大的技術問題，本實用新型提供一種原理先進、結構簡單的半封閉式太陽能柱體吸熱器，減少了吸熱器裸露受熱面的散熱損失，提高了熱效率。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為：

一種高效的塔式太陽能柱體吸熱器，包括上檔板、鋼絲繩索、卷揚機、上操作平臺、吸熱器、下操作平臺、下檔板、推進裝置、支承塔和垂直分隔檔板，所述支承塔安裝在地面上，上操作平臺、吸熱器和下操作平臺依次設在支承塔的頂部、上部和中部，卷揚機設在上操作平臺上，推進裝置設在下操作平臺上，數個上檔板的上端與吸熱器的頂部連接，且呈傘狀分布在吸熱器的一周，并通過鋼絲繩索牽引至卷揚機固定在上操作平臺上，數個下檔板的上端與吸熱器的底部連接，并呈傘狀分布在吸熱器的一周，且使推進裝置的推動桿與下檔板連接，在上檔板的下板面和下檔板上板面設有耐火保溫層，數個垂直分隔檔板均勻設在上檔板和下檔板之間的環形空間中，將環形空間分隔成若干個相互獨立、互不聯通的腔室。

所述上檔板和下檔板的長度可調。

所述上檔板和下檔板與吸熱器的夾角可調。

本實用新型采用以上技術方案，與背景技術相比，具有以下優點：

1)本實用新型的上檔板結構能夠將柱體式吸熱器與環境冷風進行有效的隔離，水平方向環境冷風受到上檔板的遮檔作用，基本無法直接刮過吸熱器的高溫表面，可以大大減少對流熱損失；

2)本實用新型的下檔板結構能夠將柱體式吸熱器與其下方的環境冷空氣進行有效的隔離，垂直方向冷空氣受到下檔板的遮檔作用，基本無法直接流動到吸熱器的高溫表面，可以大大減少對流熱損失；

3)本實用新型的上檔板與吸熱器共同形成了一個上部封閉的錐環形空間，在吸熱器表面吸熱升溫的空氣將聚集在這個封閉空間內，無法擴散出去，最終將該錐環形空間的溫度逐步提高到與吸熱器表面溫度接近的程度，形成高溫空氣，大大減少了吸熱器表面與空氣的溫度差，所以能夠減少吸熱器表面高溫引起的對流熱損失和傳導熱損失、輻射熱損失；

4)太陽光折射到吸熱器后，其中一部分被吸熱器反射出去，這部分被吸熱器反射的太陽光大部分落到了上檔板的耐火保溫層上，這部分能量將被用來加熱錐環形空間內的空氣，因此本實用新型的結構能夠減少吸熱器反射的太陽光輻射熱損失；

5)在某種氣候條件下，環境冷風有可能從上檔板和下檔板之間的區域進入到某個腔室的吸熱器的表面，不僅會造成本腔室內吸熱器高溫表面的散熱損失，而且將造成本腔室內高溫空氣的流失，但在垂直分隔檔板的阻擋作用下，冷風無法流動到其它腔室，不會對其它腔室產生任何影響，所以能夠將熱損失可以局限在本腔室內部；