[發(fā)明專(zhuān)利]聚光真空管以及高聚光比槽式集熱裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810320423.X
• 申請(qǐng)日: 2018-04-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108317744B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳川
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F24S10/40
• 分類(lèi)號(hào): F24S10/40;F24S80/00
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞?wù)所(普通合伙) 51124
• 代理人: 陳仁平

本發(fā)明公開(kāi)了一種聚光真空管以及高聚光比槽式集熱裝置，屬于太陽(yáng)能集熱裝置領(lǐng)域，用以解決傳統(tǒng)的槽式集熱裝置存在聚光比低，進(jìn)而導(dǎo)致槽式集熱裝置的取熱溫度低等問(wèn)題。本發(fā)明所述的聚光真空管，通過(guò)將弧形反光板安裝于管接頭上以避免與玻璃套管內(nèi)壁接觸，以此避免在聚光過(guò)程中由于弧形反光板溫升過(guò)高而造成對(duì)玻璃套管的破壞，進(jìn)而確保了集熱真空管能有效地承受經(jīng)初次聚光后具有一定聚光比的光線的照射，并對(duì)其進(jìn)行二次反射聚集，最終實(shí)現(xiàn)高聚光比的目的。而本發(fā)明所述的槽式集熱裝置，通過(guò)采用本發(fā)明所述的聚光真空管，并通過(guò)將太陽(yáng)光先后經(jīng)過(guò)第一次反射聚集和第二次反射聚集，可以有效地實(shí)現(xiàn)高聚光比的目的；通常可達(dá)到300?1000倍的聚光比。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽(yáng)能集熱裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種用于太陽(yáng)能集熱的聚光真空管以及高聚光比槽式集熱裝置。

背景技術(shù)

目前，已經(jīng)成熟的太陽(yáng)能光熱發(fā)電有槽式、塔式和碟式(盤(pán)式)三種形式的集熱裝置，但因成本過(guò)高都不具備商業(yè)運(yùn)營(yíng)條件。其中，具有發(fā)展前景的主要為槽式、塔式兩種形式。即槽式、塔式兩種形式有可能通過(guò)技術(shù)突破具備商業(yè)運(yùn)營(yíng)條件。

塔式集熱裝置的優(yōu)勢(shì)是：聚光比高，一般可達(dá)200-1000倍的聚光比，從而取熱溫度高，一般可達(dá)700-1200℃，可以利用低成本的熔巖蓄熱系統(tǒng)和高效率的發(fā)電機(jī)組等進(jìn)行熱能利用。但是其瓶頸是：集熱系統(tǒng)效率低，成本過(guò)高。

傳統(tǒng)的槽式集熱裝置的優(yōu)勢(shì)是：集熱系統(tǒng)效率高，成本低。但是其瓶頸是：聚光比低，通常只能達(dá)到20-70倍的聚光比，其主要原因是由于在反射聚光過(guò)程中存在一定的散射問(wèn)題，以及由于槽式反光板自身的制造精度等，造成在單次聚光后只能形成具有一定寬度的光帶，進(jìn)而導(dǎo)致聚光比無(wú)法進(jìn)一步提高。而且傳統(tǒng)槽式集熱裝置內(nèi)的集熱真空管也無(wú)法承受高聚光比情況下的溫度，因而集熱真空管的性能也進(jìn)一步限制了槽式集熱裝置提高聚光比的技術(shù)突破。最終，導(dǎo)致傳統(tǒng)槽式集熱裝置的取熱溫度低，一般只有200-400℃，相應(yīng)的會(huì)導(dǎo)致其蓄熱系統(tǒng)成本高，發(fā)電機(jī)組效率低等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是：傳統(tǒng)的槽式集熱裝置存在聚光比低，進(jìn)而導(dǎo)致槽式集熱裝置的取熱溫度低等問(wèn)題；擬提供一種可承受高聚光比的集熱真空管以及由此所組成的高聚光比槽式集熱裝置。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：聚光真空管，包括玻璃套管、集熱管和弧形反光板，在玻璃套管的端部設(shè)置有管接頭，所述管接頭將玻璃套管的端部封堵，并在玻璃套管內(nèi)部形成真空區(qū)；所述集熱管的主體部分設(shè)置于玻璃套管內(nèi)，集熱管的端頭從相應(yīng)端的管接頭處穿出；所述弧形反光板設(shè)置于玻璃套管內(nèi)，弧形反光板通過(guò)其端部固定安裝在所述管接頭上，所述弧形反光板用于將光線反射聚集至所述集熱管上。

進(jìn)一步的是：在弧形反光板與玻璃套管之間設(shè)置有間隙。

進(jìn)一步的是：所述集熱管的軸線與所述弧形反光板的焦點(diǎn)線重合。

進(jìn)一步的是：在集熱管的外表面設(shè)置有一層耐熱金屬密網(wǎng)編織體或陶瓷吸熱材料；在弧形反光板的背側(cè)面設(shè)置有光伏太陽(yáng)能貼膜層。

進(jìn)一步的是：所述玻璃套管的兩端分別設(shè)置有管接頭，并且集熱管的兩端端頭從相應(yīng)端的管接頭處穿出，弧形反光板的兩端端頭分別固定安裝在相應(yīng)端的管接頭上。

進(jìn)一步的是：所述玻璃套管的內(nèi)徑與所述集熱管的外徑之比為20～50倍。

另外，本發(fā)明還提供一種高聚光比槽式集熱裝置，其包括上述本發(fā)明所述的聚光真空管，還包括槽式反光板，支架和弧形回光板，所述弧形回光板通過(guò)支架安裝在所述槽式反光板的集光路徑上，所述聚光真空管安裝在弧形回光板的反射光路徑上。

進(jìn)一步的是：所述槽式反光板用于將太陽(yáng)光進(jìn)行第一次反射聚集并得到聚集光線，所述弧形回光板用于將經(jīng)槽式反光板聚集后的聚集光線反射至聚光真空管，并且經(jīng)弧形回光板反射后將所述聚集光線轉(zhuǎn)換為二次平行光線，所述二次平行光線經(jīng)聚光真空管內(nèi)的弧形反光板第二次反射聚集至集熱管上。