專利名稱：太陽(yáng)能接收器的制作方法
太陽(yáng)能接收器
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能接收器，屬于太陽(yáng)能光熱利用領(lǐng)域。背景技術(shù)：
菲涅爾太陽(yáng)集熱器主要包括一線性菲涅爾反射器(Linear FresnelReflector, LFR)系統(tǒng)及一接收器，該線性菲涅爾反射器系統(tǒng)包括一線性反射器場(chǎng)，該線性反射器場(chǎng)由 多個(gè)并排平行設(shè)置的反射器組成，同時(shí)這些反射器可通過一跟蹤裝置驅(qū)動(dòng)以跟蹤太陽(yáng)的運(yùn) 動(dòng)。這些反射器反射的太陽(yáng)光被集中射向設(shè)置于這些反射器上方的接收器內(nèi)，通過該接收 器將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為熱能。通常一個(gè)接收器可設(shè)置在多個(gè)反射器之間，以便接收該多個(gè)反射 器反射的太陽(yáng)光。此相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)可參閱公開號(hào)為W02009/023063的PCT專利申請(qǐng)，該 專利申請(qǐng)所揭示的菲涅爾太陽(yáng)集熱器的吸收器在中間設(shè)有多個(gè)與反射器的反射鏡平行的 吸熱管，而在該吸收器的側(cè)面設(shè)置反射元件，如此一部分經(jīng)反射器反射的太陽(yáng)光會(huì)經(jīng)過該 反射元件反射后再照射至吸熱管上，此種結(jié)構(gòu)的不足之處是吸熱管只是通過一個(gè)表面進(jìn)行 吸熱，如欲增加吸熱面積，則只能增加吸熱管的數(shù)量，此無(wú)疑會(huì)增加接收器的體積及相應(yīng)的 成本。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的在于提供一種太陽(yáng)能接收器，用以克服現(xiàn)有太陽(yáng)能接收器吸熱面積較 小的缺陷。為實(shí)現(xiàn)上述目的，實(shí)施本發(fā)明的太陽(yáng)能接收器包括一縱長(zhǎng)殼體，該殼體形成一收 容腔，該收容腔內(nèi)沿殼體延伸方向設(shè)有數(shù)個(gè)吸熱管，其中該吸熱管彼此間隔設(shè)置，并且殼體 內(nèi)表面呈拋物面形，經(jīng)該收容腔開口入射的太陽(yáng)光部分被該吸熱管吸收，而另外一部分從 吸熱管之間的間隔射向殼體內(nèi)表面，并經(jīng)殼體內(nèi)表面反射至吸熱管而被吸收。依據(jù)上述主要特征，至少有一吸熱管設(shè)置在該拋物面形的側(cè)壁中心。依據(jù)上述主要特征，該吸熱管表面依次鍍有半導(dǎo)體吸收層與氧化物保護(hù)層。依據(jù)上述主要特征，該殼體內(nèi)表面貼有反射膜。依據(jù)上述主要特征，該殼體頂部設(shè)有一反射件。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明通過令吸熱管彼此間隔設(shè)置，并且接收器殼體呈拋物 面形，經(jīng)該收容腔開口入射的太陽(yáng)光部分被該吸熱管吸收，而部分從被殼體內(nèi)表面反射至 吸熱管而被吸收，如此吸熱管的面對(duì)開口的表面及背對(duì)開口的表面均可吸熱，從而增大了 吸熱面積，同時(shí)也可令吸熱管內(nèi)的熱傳輸流體受熱更加均勻。

圖1為實(shí)施本發(fā)明的太陽(yáng)集熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為實(shí)施本發(fā)明的太陽(yáng)接收器的剖面示意圖。
具體實(shí)施方式請(qǐng)參閱圖1所示，為實(shí)施本發(fā)明的太陽(yáng)集熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，該太陽(yáng)集熱裝置1 包括聚光模塊10與接收器11。其中該聚光模塊10設(shè)有多個(gè)條狀反射鏡100，并且該聚光 模塊10還設(shè)有太陽(yáng)跟蹤結(jié)構(gòu)(未圖示)，該太陽(yáng)跟蹤結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)反射鏡100以跟蹤太陽(yáng)的運(yùn) 動(dòng)從而維持聚焦，此太陽(yáng)跟蹤結(jié)構(gòu)在現(xiàn)有技術(shù)中多有描述，此處不再詳細(xì)說明。請(qǐng)參閱圖2所示，為實(shí)施本發(fā)明的太陽(yáng)接收器11的剖面示意圖，太陽(yáng)能接收器11 包括一縱長(zhǎng)殼體110，該殼體110形成一收容腔113，該收容腔113內(nèi)沿殼體110延伸方向 設(shè)有吸熱管111與119(為簡(jiǎn)便起見，圖中僅畫出兩個(gè))，其中該吸熱管111彼此間隔設(shè)置。 在具體實(shí)施時(shí)，該殼體110包括二相對(duì)的側(cè)壁117與118，該二側(cè)壁117與118呈拋物面形 并形成收容腔113，并且該拋物面形的二側(cè)壁117與118的中心并非重疊，在本實(shí)施例中該 二吸熱管111與119分別設(shè)在側(cè)壁118與側(cè)壁117的中心，如此從該收容腔113開口 112 入射的太陽(yáng)光一部分直接照射在該吸熱管111與119上，而另外一部分則經(jīng)側(cè)壁118內(nèi)表 面反射的大部分光線可以正好集中在吸熱管111上，或者經(jīng)側(cè)壁117的內(nèi)表面反射的大部 分光線可以正好集中在吸熱管119上。另外，該收容腔113頂部還設(shè)有一反射件116，從而 令入射于收容腔113中的太陽(yáng)光可經(jīng)過多次反射而最終照射在吸熱管111與119上。在具體實(shí)施時(shí)，該殼體110外表面呈流線形(如橢圓形)，從而減少空氣阻力，并且 該殼體110可成中空設(shè)置，其內(nèi)可填充高溫絕熱材料，以防止熱傳導(dǎo)等熱能損失。為令殼體 110的內(nèi)表面115更好的反射入射的太陽(yáng)光，可在殼體110的內(nèi)表面115上貼上反射膜等， 以增強(qiáng)反射效果。另外，為防止空氣對(duì)流造成熱損失，可在該接收器11的縱長(zhǎng)軸線兩端設(shè) 置擋風(fēng)板，以防止沿接收器縱長(zhǎng)軸線的氣流帶出熱量。同時(shí)吸熱管111也可設(shè)為多排。再者，由于達(dá)45%的太陽(yáng)輻射能量主要集中于波長(zhǎng)為(0.3-0.7i!m)的可見光的 光譜范圍內(nèi)，因此可以在吸熱管111表面依次涂覆有半導(dǎo)體涂層與氧化物保護(hù)層，該半導(dǎo) 體涂層是作為選擇性吸收涂層，在太陽(yáng)能利用領(lǐng)域，理想的選擇性吸收材料是對(duì)太陽(yáng)光的 可見光部分完全吸收，即對(duì)可見光波段的光線吸收率高，而對(duì)紅外波段具有很高的反射率， 同時(shí)也利用基底金屬材料(金屬吸熱管)的低紅外發(fā)射率而提高整個(gè)吸熱管的紅外反射 率，即盡可能降低紅外區(qū)域的發(fā)射率，以減小接收器的黑體輻射。由于半導(dǎo)體材料中存在禁 帶寬度Eg，它只能吸收能量大于Eg的波長(zhǎng)，所以存在一個(gè)截止波長(zhǎng)XcUchm) = 1.24/ Eg(eV))，即只有波長(zhǎng)X < 的可見、紫外光等，才能使半導(dǎo)體中電子發(fā)生躍遷進(jìn)入導(dǎo)帶， 引起電子與晶格中質(zhì)點(diǎn)碰撞，將光能轉(zhuǎn)化為熱能；而對(duì)于波長(zhǎng)、> 的紅外光因?yàn)槟芰?低不被吸收而透過此半導(dǎo)體涂層，并利用金屬吸熱管(通常為銅或鐵)的高反射特性反射 出來，從而構(gòu)成了半導(dǎo)體涂層的光譜選擇性吸收作用。通常Ge、Si、GaAs的禁帶寬度在室溫 下分別為0. 66eV、l. 12eV、1.42eV，即其對(duì)應(yīng)的截止波長(zhǎng)A c ( u m)相應(yīng)為1.88,1. 11、0. 87， 因此波長(zhǎng)為(0.3-0.7i!m)的可見光均可很好的被上述半導(dǎo)體材料的涂層吸收。而該氧化物保護(hù)層主要是消光系數(shù)很小的電介質(zhì)，如A1203，Si02等，厚度通常是四 分之一可見光波長(zhǎng)范圍內(nèi)，可以起到增透可見光的作用，同時(shí)該氧化物保護(hù)層具有較強(qiáng)的 抗腐蝕能力和熱穩(wěn)定性，從而也可保護(hù)半導(dǎo)體涂層與金屬吸熱管，防止氧化及腐蝕。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明通過令吸熱管彼此間隔設(shè)置，并且該收容腔與吸熱管 相對(duì)的表面設(shè)有反射件，經(jīng)該收容腔開口入射的太陽(yáng)光部分被該吸熱管吸收，而部分從吸 熱管之間的間隔射向殼體內(nèi)表面，并經(jīng)殼體內(nèi)表面反射至吸熱管而被吸收，如此吸熱管的
4面對(duì)開口的表面及背對(duì)開口的表面均可吸熱，從而增大了吸熱面積，同時(shí)也可令吸熱管內(nèi) 的熱傳輸流體受熱更加均勻。同時(shí)通過在吸熱管表面設(shè)置半導(dǎo)體涂層與氧化物保護(hù)層，可 也以更好的吸收太陽(yáng)光，并且不對(duì)外輻射紅外光，從而令該接收器腔體的熱平衡溫度較小， 以降低接收器的黑體輻射及提高提高光能-熱能轉(zhuǎn)換效率，同時(shí)利用氧化物保護(hù)層可以令 半導(dǎo)體涂層與金屬吸熱管與空氣隔離，從而避免半導(dǎo)體涂層與金屬吸熱管氧化，從而增加 接收器的使用壽命。
權(quán)利要求
一種太陽(yáng)能接收器，包括一縱長(zhǎng)殼體，該殼體設(shè)有一內(nèi)凹的收容腔，該收容腔內(nèi)沿殼體延伸方向設(shè)有數(shù)個(gè)吸熱管，其特征在于該吸熱管彼此間隔設(shè)置，并且殼體內(nèi)表面呈拋物面形，經(jīng)該收容腔開口入射的太陽(yáng)光部分被該吸熱管吸收，而另外一部分從吸熱管之間的間隔射向殼體內(nèi)表面，并經(jīng)殼體內(nèi)表面反射至吸熱管而被吸收。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能接收器，其特征在于至少有一吸熱管設(shè)置在該拋物面 形的側(cè)壁中心。
3.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能接收器，其特征在于該吸熱管表面依次鍍有半導(dǎo)體吸 收層與氧化物保護(hù)層。
4.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能接收器，其特征在于該殼體內(nèi)表面貼有反射膜。
5.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能接收器，其特征在于該殼體頂部設(shè)有一反射件。
全文摘要
一種太陽(yáng)能接收器，包括一縱長(zhǎng)殼體，該殼體設(shè)有一內(nèi)凹的收容腔，該收容腔內(nèi)沿殼體延伸方向設(shè)有數(shù)個(gè)吸熱管，其中該吸熱管彼此間隔設(shè)置，并且殼體內(nèi)表面呈拋物面形，經(jīng)該收容腔開口入射的太陽(yáng)光部分被該吸熱管吸收，而另外一部分從吸熱管之間的間隔射向殼體內(nèi)表面，并經(jīng)殼體內(nèi)表面反射至吸熱管而被吸收，如此吸熱管的面對(duì)開口的表面及背對(duì)開口的表面均可吸熱，從而增大了吸熱面積，同時(shí)也可令吸熱管內(nèi)的熱傳輸流體受熱更加均勻。
文檔編號(hào)F24J2/00GK101865534SQ20101018813
公開日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2010年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月28日
發(fā)明者任松林 申請(qǐng)人:益科博能源科技(上海)有限公司