專利名稱：一種鏈?zhǔn)教柲芨邷丶療峁艿闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種太陽能熱利用技術(shù)，具體是提出一種采用鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的高溫集熱管。
背景技術(shù)：
槽式太陽能熱發(fā)電技術(shù)是一種主流的太陽能熱發(fā)電技術(shù)，而太陽能集熱管是槽式太陽能熱發(fā)電技術(shù)商業(yè)化的核心技術(shù)中的關(guān)鍵裝置。太陽集熱管種類眾多，但是能用于太陽能槽式熱發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域中的，只有金屬吸熱體真空管，因為該種集熱管既要能耐高溫的環(huán)境，又要具有承壓的性能。這種金屬吸熱體真空熱管的結(jié)構(gòu)主要特點是采用雙端開口的金屬管，金屬管外壁有高溫選擇性太陽能吸收 涂層，金屬管和外層玻璃管之間為高真空。但是由于金屬和玻璃的熱膨脹系數(shù)相差較大，在環(huán)境變化它們所產(chǎn)生的應(yīng)力也不同，這樣金屬管與玻璃之間的連接部件很容易損壞，因此耐高溫問題是集熱管技術(shù)發(fā)展的一個難點。此外，在400°C左右的高溫情況下，當(dāng)采用導(dǎo)熱油為傳熱工質(zhì)時，這種集熱管的真空可靠性和實際使用壽命變差，因為在集熱管壁會出現(xiàn)滲氫現(xiàn)象，破壞了集熱管的真空度。以水作為傳熱工質(zhì)較難達(dá)到400°C的高溫。對于金屬吸熱體集熱管的研究，雖然國外已有一定成果，但國內(nèi)還處于仿制、探索、試驗階段。
發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問題本實用新型的目的是提供一種新型鏈?zhǔn)教柲芨邷丶療峁?，該設(shè)計避免了傳統(tǒng)中高溫集熱管需要面臨玻璃金屬這種異性材料封接的技術(shù)難題。保證能夠達(dá)到380°C以上的高溫，彌補太陽能在高溫利用方面的不足。技術(shù)方案本實用新型的鏈?zhǔn)礁邷丶療峁馨ㄐ顭釂卧?jié)、雙層真空玻璃管、端部底座、法蘭盤、延伸圓管段、金屬支撐桿、螺帽和螺栓；其中，在雙層真空玻璃管的兩端分別設(shè)有一個端部底座，在端部底座的外端設(shè)有法蘭盤，在法蘭盤的外端設(shè)有延伸圓管段，金屬支撐桿穿過雙層真空玻璃管、端部底座、法蘭盤、延伸圓管段，其兩端由螺帽和螺栓固定在延伸圓管段的外端，蓄熱單元節(jié)由三根金屬支撐桿作為導(dǎo)軌固定在雙層真空玻璃管中。所述的蓄熱單元節(jié)包括金屬管、蓄熱介質(zhì)、金屬端蓋，在金屬管的兩端分別設(shè)有一個金屬端蓋，在金屬管內(nèi)設(shè)有蓄熱介質(zhì)。所述的蓄熱單元節(jié)由多個蓄熱單元節(jié)順序排放在三根金屬支撐桿之間組成。所述的每一個蓄熱單元節(jié)的長度為30cm，蓄熱單元節(jié)的外表面有增強(qiáng)對太陽光的吸收并減小反射的涂層。所述的兩個端部底座以陶瓷為材料，選用陶瓷材料的SiO2含量應(yīng)與所用雙層真空玻璃管相接近，這樣因陶瓷與玻璃的膨脹系數(shù)相似，回避了高溫下產(chǎn)生應(yīng)力的問題。蓄熱介質(zhì)以KCl-LiCl為蓄熱介質(zhì)，其中KCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為62%。有益效果[0013]I.本實用新型中只使用了陶瓷與玻璃的連接，來應(yīng)對傳統(tǒng)的太陽能集熱管存在的玻璃與金屬管間的封接難題，從而提高耐熱性，彌補太陽能在高溫利用的不足。2.同時采用相變儲熱材料，相變吸收的熱量大，與傳統(tǒng)技術(shù)中所采用的導(dǎo)熱油或者水相比，熱源能量的密度也得到提高。3.本實用新型具有耐高溫的性質(zhì)，提高了集熱管的熱源能量品質(zhì)，適用范圍更廣。

圖I是本實用新型的總體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是陶瓷底座的俯視圖； 圖3是法蘭盤的俯視圖；圖4是蓄熱單元節(jié)的示意圖；圖中有蓄熱單元節(jié)I、金屬管10、蓄熱介質(zhì)11、金屬端蓋12，雙層真空玻璃管2，端部底座3，法蘭盤4，延伸圓管段5，金屬支撐桿6，螺帽和螺栓7。
具體實施方式
本實用新型通過這樣實現(xiàn)，將金屬管分成若干蓄熱單元節(jié)1，每節(jié)中封裝能夠進(jìn)行相變蓄熱的蓄熱介質(zhì)11，用于吸收儲存集熱管外壁涂層進(jìn)行太陽光熱轉(zhuǎn)化后的熱能，再將多節(jié)蓄熱單元節(jié)I連成鏈狀定位于由三根金屬桿制成的金屬支撐桿6之中，可沿其前后滑動。其外用雙層真空玻璃管2做外套，保證良好的保溫性能。最后用一個導(dǎo)熱系數(shù)小于
O.6 λ /[W/m -k]端部底座3來固定兩端，兩端用法蘭盤4來限位鏈?zhǔn)叫顭釂卧?jié)1，同時將金屬桿制成的金屬支撐桿6也通過螺釘和螺栓7固定在法蘭延伸的延伸圓管段5上。當(dāng)采用以上設(shè)計后，在太陽光的照射下，具有涂層的金屬管10吸收熱量，蓄熱介質(zhì)11吸熱發(fā)生相變，當(dāng)裝置達(dá)到所需高溫后，將一端打開取出鏈?zhǔn)叫顭釂卧?jié)1，放入冷源進(jìn)行放熱。集熱管的兩個端部底座3以陶瓷為材料，以回避了高溫下因膨脹系數(shù)不同產(chǎn)生應(yīng)力的問題。兩端陶瓷底座的外側(cè)分別裝有法蘭盤4以固定金屬支撐桿。金屬導(dǎo)軌由螺釘固定在法蘭上，其具體工藝如下述。在法蘭的一側(cè)有延伸圓管段5伸出，在延伸圓管段5上每隔120°攻有螺紋，金屬導(dǎo)軌的端部鉆孔，孔中攻有內(nèi)螺紋，由此，在端部法蘭和金屬導(dǎo)軌通過螺釘相連。蓄熱單元節(jié)I外部有涂層以對太陽光加大吸收、減小反射，內(nèi)部蓄熱介質(zhì)11選用熔點較高的熔鹽，如采用KCl-LiCl作為蓄熱介質(zhì)，其中KCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是62%，其相變溫度是380°C。蓄熱單元節(jié)I采用一節(jié)一節(jié)的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，當(dāng)蓄熱溫度達(dá)到后將單元節(jié)從集熱管中取出到外部放熱。本實用新型屬于一種太陽能熱利用技術(shù)，具體是提出一種采用鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的高溫集熱管。本鏈?zhǔn)礁邷丶療峁芤韵嘧儨囟?80°C的KCl-LiCl為蓄熱介質(zhì)，以與雙層真空玻璃管2中化學(xué)成分SiO2含量相似的端部底座3，采用鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，金屬支撐桿6通過螺帽和螺栓7固定在端部底座3的延伸圓管段5上，蓄熱單元節(jié)放置在金屬支撐桿6上，蓄熱完畢后取出至冷源放熱，實現(xiàn)了太陽能集熱管在較高溫度下的蓄熱與利用。
權(quán)利要求1.一種鏈?zhǔn)礁邷丶療峁埽涮卣髟谟谠撴準(zhǔn)礁邷丶療峁馨ㄐ顭釂卧?jié)(I)、雙層真空玻璃管(2)、端部底座(3)、法蘭盤(4)、延伸圓管段(5)、金屬支撐桿(6)、螺帽和螺栓(7)；其中，在雙層真空玻璃管(2)的兩端分別設(shè)有一個端部底座(3)，在端部底座(3)的外端設(shè)有法蘭盤(4)，在法蘭盤(4)的外端設(shè)有延伸圓管段(5)，金屬支撐桿(6)穿過雙層真空玻璃管(2)、端部底座(3)、法蘭盤(4)、延伸圓管段(5)，其兩端由螺帽和螺栓(7)固定在延伸圓管段(5)的外端，蓄熱單元節(jié)(I)由三根金屬支撐桿(6)作為導(dǎo)軌固定在雙層真空玻璃管(2)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鏈?zhǔn)礁邷丶療峁?，其特征在于所述的蓄熱單元?jié)(I)包括金屬管(10)、蓄熱介質(zhì)(U)、金屬端蓋(12)，在金屬管(10)的兩端分別設(shè)有一個金屬端蓋(12)，在金屬管(10)內(nèi)設(shè)有蓄熱介質(zhì)(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鏈?zhǔn)礁邷丶療峁埽涮卣髟谟谒龅男顭釂卧?jié)(I)由多個蓄熱單元節(jié)順序排放在三根金屬支撐桿(6)之間組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鏈?zhǔn)礁邷丶療峁?，其特征在于所述的每一個蓄熱單元節(jié)(I)的長度為30cm，蓄熱單元節(jié)的外表面有增強(qiáng)對太陽光的吸收并減小反射的涂層。
專利摘要本實用新型是一種鏈?zhǔn)礁邷丶療峁?，在雙層真空玻璃管(2)的兩端分別設(shè)有一個端部底座(3)，在端部底座(3)的外端設(shè)有法蘭盤(4)，在法蘭盤(4)的外端設(shè)有延伸圓管段(5)，金屬支撐桿(6)穿過雙層真空玻璃管(2)、端部底座(3)、法蘭盤(4)、延伸圓管段(5)，其兩端由螺帽和螺栓(7)固定在延伸圓管段(5)的外端，蓄熱單元節(jié)(1)由三根金屬支撐桿(6)作為導(dǎo)軌固定在雙層真空玻璃管(2)中。該設(shè)計避免了傳統(tǒng)中高溫集熱管需要面臨玻璃金屬這種異性材料封接的技術(shù)難題。保證能夠達(dá)到380℃以上的高溫，彌補太陽能在高溫利用方面的不足。
文檔編號F24J2/46GK202630467SQ20122008438
公開日2012年12月26日 申請日期2012年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月8日
發(fā)明者陸勇, 肖睿, 田先道, 吳越瓊, 蔣偉莉, 周維師 申請人:東南大學(xué)