[發(fā)明專利]一種高效率低熱損可儲熱的非成像聚光集熱器

在審

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• 申請日: 2019-01-10
• 公開（公告）號: CN109579318A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 漢京曉;荀志國;劉和慶;張翊華;單艷霞;鐘俞良
• 申請（專利權(quán)）人: 北京市熱力集團有限責任公司;中廣熱（廣州）能源技術(shù)有限公司
• 主分類號: F24S10/40
• 分類號: F24S10/40;F24S10/75;F24S60/00;F24S23/70;F24S70/60;F24S80/65
• 代理公司: 天津翰林知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 付長杰

本發(fā)明為一種高效率低熱損可儲熱的非成像聚光集熱器，包括復(fù)合拋物面反射鏡和真空集熱管，所述真空集熱管由雙層真空玻璃管組成，包括內(nèi)玻璃管和外玻雙層真空集熱管，內(nèi)外管空隙抽真空處理；在真空集熱管內(nèi)部設(shè)置有導(dǎo)熱翅片金屬管和U型導(dǎo)熱管，導(dǎo)熱翅片金屬管的徑向切面為一外圓內(nèi)接三片夾角為120度的翅片組成，三片翅片將導(dǎo)熱翅片金屬管內(nèi)部區(qū)域分隔成三個區(qū)域，其中兩個區(qū)域存儲換熱介質(zhì)，一個區(qū)域填充儲熱介質(zhì)；在填充換熱介質(zhì)的兩個區(qū)域內(nèi)設(shè)置U型導(dǎo)熱管，所述U型導(dǎo)熱管固定在與導(dǎo)熱翅片金屬管的兩個相鄰翅片的中點相切的位置。解決了熱量不能及時被集熱管里吸熱介質(zhì)及時移走，而導(dǎo)致真空集熱管內(nèi)換熱介質(zhì)升溫過高擠壞集熱管的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及中高溫聚光太陽能集熱領(lǐng)域，尤其涉及一種高效率低熱損可儲熱的非成像聚光集熱器。

背景技術(shù)

太陽能集熱器是收集太陽能的主要部件。現(xiàn)有的太陽能集熱器的品種很多，根據(jù)是否聚光可分為：聚光型集熱器和非聚光型集熱器，非聚光型集熱器產(chǎn)品由于沒有反射聚光部件，其熱效率大大降低，而目前推廣使用最多的是聚光型集熱器產(chǎn)品。而聚光型集熱器產(chǎn)品根據(jù)聚光方式又可分：為成像聚光集熱器非成像聚光集熱器。所謂非成像聚光器就是在集熱管上不產(chǎn)生太陽像，太陽的輻射聚焦在集熱管曲面上。成像聚光集熱器則是在集熱管上要形成太陽像，并且成像聚光集熱器要求跟蹤太陽，而且對跟蹤精度都要求比較高。

非成像聚光集熱器作為中高溫集熱器的一種,能夠獲得較高的集熱溫度,廣泛應(yīng)用于工業(yè)制熱水、家用采暖、制冷空調(diào)等生產(chǎn)和生活領(lǐng)域。目前集熱器的集熱管中僅裝填為一種儲熱介質(zhì)，傳熱效果比較差，熱量不能及時被集熱管里吸熱介質(zhì)及時移走，容易導(dǎo)致真空集熱管內(nèi)儲熱介質(zhì)升溫過高儲換熱介質(zhì)膨脹擠壞集熱管，進而影響集熱器產(chǎn)品的性能和使用壽命，且光熱效率不佳。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明擬解決的技術(shù)問題是，提供一種高效率低熱損可儲熱的非成像聚光集熱器。該集熱器通過在兩個夾角為120度的翅片管內(nèi)部填充導(dǎo)熱系數(shù)高的換熱介質(zhì)，可以有效地解決熱量不能及時被集熱管里吸熱介質(zhì)及時移走，進而導(dǎo)致真空集熱管內(nèi)換熱介質(zhì)升溫過高擠壞集熱管，最終影響集熱器產(chǎn)品的性能和使用壽命的問題。

本發(fā)明解決所述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是：

一種高效率低熱損可儲熱的非成像聚光集熱器，包括復(fù)合拋物面反射鏡和真空集熱管，所述真空集熱管由雙層真空玻璃管組成，包括內(nèi)玻璃管和外玻雙層真空集熱管，內(nèi)外管空隙抽真空處理；在真空集熱管內(nèi)部設(shè)置有導(dǎo)熱翅片金屬管和U型導(dǎo)熱管，其特征在于：

導(dǎo)熱翅片金屬管的徑向切面為一外圓內(nèi)接三片夾角為120度的翅片組成，三片翅片將導(dǎo)熱翅片金屬管內(nèi)部區(qū)域分隔成三個區(qū)域，其中兩個區(qū)域存儲換熱介質(zhì)，一個區(qū)域填充儲熱介質(zhì)；在填充換熱介質(zhì)的兩個區(qū)域內(nèi)設(shè)置一進一出的U型導(dǎo)熱管，所述U型導(dǎo)熱管固定在與導(dǎo)熱翅片金屬管的兩個相鄰翅片的中點相切的位置。

U型導(dǎo)熱管外壁面均勻分布有螺紋凸型線條。

導(dǎo)熱翅片金屬管外圓周與內(nèi)玻璃管內(nèi)表面緊密接觸，并且導(dǎo)熱翅片金屬管外徑等于真空集熱管內(nèi)徑。

所述儲熱介質(zhì)和換熱介質(zhì)的填充系數(shù)均為80％。

上述的真空集熱管內(nèi)部及U型導(dǎo)熱管構(gòu)成一組集熱管，多組集熱管內(nèi)的U型導(dǎo)熱管依次串聯(lián)連接。

所述儲熱介質(zhì)為包括相變材料、新型LMP有機熔鹽、無機鹽、導(dǎo)熱油中的至少一種，所述換熱介質(zhì)為導(dǎo)熱硅脂材料。

該非成像聚光集熱器還包括側(cè)壁微曲面反射裝置，側(cè)壁微曲面反射裝置設(shè)置在在真空集熱管與側(cè)壁對接接口部位處，用以將照射到真空集熱管接口側(cè)面的太陽光線反射到真空集熱管上。

所述側(cè)壁微曲面反射裝置，包括保溫材料、反射裝置固定面、橡膠圈、反射鏡，保溫材料為聚氨酯材料，填充在真空集熱管側(cè)壁與反射裝置固定面的間隙里；反射裝置固定面為硬質(zhì)的環(huán)氧樹脂保溫材料；橡膠圈的橫截面為凹槽形狀，中心孔套在真空集熱管外環(huán)壁面上