[發(fā)明專利]一種用于太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的碟式集熱加熱器及設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310028426.7
• 申請(qǐng)日: 2023-01-09
• 公開（公告）號(hào): CN115751737B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳建中;薛有為;閻善武;薛元良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南通源動(dòng)太陽能科技有限公司
• 主分類號(hào): F24S23/00
• 分類號(hào): F24S23/00;F24S10/70;F03G6/06
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 張洋

1.一種用于太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的碟式集熱加熱器，其特征在于，包括：

外殼（2），所述外殼（2）設(shè)有集熱腔和聚光口（8），所述集熱腔和所述聚光口（8）連通；

多個(gè)加熱管（1），所述多個(gè)加熱管（1）沿周向均勻設(shè)置于所述集熱腔內(nèi)，所述多個(gè)加熱管（1）構(gòu)成的整體呈現(xiàn)錐形結(jié)構(gòu)；

進(jìn)氣集氣室（41），所述進(jìn)氣集氣室（41）和所有所述加熱管（1）連接，所述進(jìn)氣集氣室（41）位于所述聚光口（8）的邊緣圍成的聚光區(qū)域的外部，所述進(jìn)氣集氣室（41）呈圓環(huán)狀，所述進(jìn)氣集氣室（41）整體相對(duì)所述聚光口（8）呈現(xiàn)內(nèi)凹式柱形結(jié)構(gòu)，所述進(jìn)氣集氣室（41）用于對(duì)導(dǎo)熱工質(zhì)進(jìn)行初加熱并將導(dǎo)熱工質(zhì)輸送至所述加熱管（1）；

進(jìn)氣管（42），所述進(jìn)氣管（42）和所述進(jìn)氣集氣室（41）連接；

其中，太陽能經(jīng)所述聚光口（8）進(jìn)入所述集熱腔，并加熱所述進(jìn)氣集氣室（41）和所述加熱管（1）內(nèi)的所述導(dǎo)熱工質(zhì)；

出氣組件（5），所述出氣組件（5）位于所述聚光口（8）的邊緣圍成的聚光區(qū)域內(nèi)，所述出氣組件（5）和所述加熱管（1）連接，所述出氣組件（5）包括出氣集氣室（51）和出氣管（52），所述出氣集氣室（51）與所有所述加熱管（1）連接，所述出氣集氣室（51）和所述出氣管（52）連接；

所述外殼（2）包括前擋板（22）、底板（21）和側(cè)板（23），所述側(cè)板（23）的一側(cè)邊緣和所述前擋板（22）連接，所述側(cè)板（23）的另一側(cè)邊緣和所述底板（21）連接，所述聚光口（8）設(shè)置于所述前擋板（22），所述出氣管（52）貫穿所述底板（21）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的碟式集熱加熱器，其特征在于，所述多個(gè)加熱管（1）共同形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，且所述多個(gè)加熱管（1）均沿所述外殼（2）的中心線對(duì)稱設(shè)置并均勻布置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的碟式集熱加熱器，其特征在于，所有所述加熱管（1）連接有所述進(jìn)氣集氣室（41）的部分均朝向相互遠(yuǎn)離的方向連續(xù)均勻彎曲。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的碟式集熱加熱器，其特征在于，相鄰兩個(gè)所述加熱管（1）之間的間隙范圍在0.05mm-0.1mm之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的碟式集熱加熱器，其特征在于，所述用于太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的碟式集熱加熱器（100）還包括多個(gè)導(dǎo)流片（9），所述多個(gè)導(dǎo)流片（9）均間隔設(shè)置于所述進(jìn)氣集氣室（41）。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的碟式集熱加熱器，其特征在于，所述進(jìn)氣集氣室（41）的兩個(gè)側(cè)壁均連接有所述導(dǎo)流片（9），位于不同側(cè)壁的所述導(dǎo)流片（9）交錯(cuò)設(shè)置。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的碟式集熱加熱器，其特征在于，所述用于太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的碟式集熱加熱器（100）還包括流量調(diào)節(jié)閥（6），所述流量調(diào)節(jié)閥（6）設(shè)置于所述進(jìn)氣管（42）。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的碟式集熱加熱器，其特征在于，所述前擋板（22）設(shè)有連接孔，與所述進(jìn)氣集氣室（41）的一端連接的轉(zhuǎn)接段的一端設(shè)置于所述連接孔中。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的用于太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的碟式集熱加熱器，其特征在于，所述用于太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的碟式集熱加熱器（100）還包括隔熱層（3），所述隔熱層（3）設(shè)置于所述外殼（2）與所述加熱管（1）之間。

10.一種用于太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的碟式集熱加熱器的設(shè)計(jì)方法，用于設(shè)計(jì)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的用于太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的碟式集熱加熱器，其特征在于，所述設(shè)計(jì)方法包括以下步驟：

確定聚光器的特征角α；

確定所述碟式集熱加熱器的特征角a以及所述聚光口（8）的直徑d₀；

根據(jù)聚光器的特征角α、所述碟式集熱加熱器的特征角a以及所述聚光口（8）的直徑d₀確定所述集熱腔的特征長度以及所述進(jìn)氣集氣室（41）的內(nèi)直徑d₁；

確定所述碟式集熱加熱器的總熱能損失；

將上述步驟進(jìn)行循環(huán)，得到多個(gè)總熱量損失，選取總熱量損失最小的一組數(shù)據(jù)確定所述碟式集熱加熱器的結(jié)構(gòu)參數(shù)。