用于線(xiàn)聚光熱發(fā)電的吸熱器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)，特備涉及一種特高吸熱效率的用于線(xiàn)聚光熱發(fā)電的吸熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)的能源資源儲(chǔ)量不容樂(lè)觀，人均資源并不豐富。許多地方，缺乏常規(guī)能源資源，但太陽(yáng)能資源豐富。為提高太陽(yáng)能熱發(fā)電效率，一方面采用提高太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)出口介質(zhì)溫度，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的熱電轉(zhuǎn)化效率的方法；另一方面提高太陽(yáng)能熱發(fā)電各組件、部件的性能及熱轉(zhuǎn)化效率。吸熱器是太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件之一，應(yīng)該重點(diǎn)研宄提高其效率的措施才能從整體上提高熱的利用效率。線(xiàn)聚光太陽(yáng)能吸熱器是涉及多學(xué)科的高科技產(chǎn)品，受到國(guó)內(nèi)技術(shù)發(fā)展水平和現(xiàn)狀的制約。
[0003]目前常見(jiàn)的線(xiàn)聚光吸熱器結(jié)構(gòu)包括二次反射鏡及真空集熱管的結(jié)構(gòu)，也有采用二次反射鏡、非真空集熱管再蓋上擋風(fēng)玻璃的結(jié)構(gòu)。一般二次反射鏡采用CPC曲線(xiàn)面形，該結(jié)構(gòu)要求采用管狀集熱管并且壁面與CPC要緊貼，否則會(huì)有入射光無(wú)法聚焦到集熱管，降低集熱效率，這就意味著采用普通真空集熱管一定存在效率損失。如果采用非真空集熱管，則對(duì)集熱管與二次反射鏡的裝配有較高要求，考慮到二次反射鏡在高輻射照射下會(huì)有一定的碰撞，集熱管與二次反射鏡壁面要留有安全間隙，也會(huì)帶來(lái)聚光損失，影響集熱效率。如圖1是現(xiàn)有的線(xiàn)聚光集熱器結(jié)構(gòu)，目前線(xiàn)聚光集熱器包括CPC形狀的二次反射鏡1，普通真空集熱管2，或者包括CPC形狀的二次反射鏡1、圓形非真空集熱管3及擋風(fēng)玻璃6。由于普通真空集熱管2或圓形非真空集熱管3與CPC形狀的二次反射鏡I之間均留有間隙，照射到二次反射鏡上的輻射無(wú)法全部反射到集熱管上，從而產(chǎn)生光學(xué)損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種用于線(xiàn)聚光熱發(fā)電的吸熱器，在多列一次反射鏡聚光的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步采用二次反射鏡，將入射光進(jìn)一步集中，提高集熱場(chǎng)的聚光比，將集熱介質(zhì)加熱到更到的溫度。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0006]用于線(xiàn)聚光熱發(fā)電的吸熱器，包括CPC形狀的二次反射鏡I和矩形真空集熱管4，矩形真空集熱管4由矩形集熱管道41和玻璃外管42組成，矩形集熱管道41在玻璃外管42中偏心安裝，矩形真空集熱管4與CPC形狀的二次反射鏡I裝配時(shí)，矩形集熱管道41與二次反射鏡I相靠近直到兩者之間的距離小于矩形集熱管道41寬度的一半，同時(shí)玻璃外管42與二次反射鏡I及矩形集熱管道41之間保持安全距離，確保玻璃外管42不破碎。
[0007]所述的矩形集熱管道41的矩形集熱管道主體411通過(guò)兩個(gè)變徑接頭412及封接接頭413與玻璃外管42通過(guò)熔封或壓封的方式封接在一起，矩形集熱管道41與玻璃外管42之間為真空。
[0008]所述的矩形集熱管道41外表面鍍有選擇性吸收涂層。
[0009]所述的矩形集熱管道41內(nèi)壁上加工有翅片414，按直線(xiàn)或螺紋狀布置。
[0010]用于線(xiàn)聚光熱發(fā)電的吸熱器，包括CPC形狀的二次反射鏡I和非真空集熱管5，非真空集熱管5為矩形集熱管道51，或者為非真空并列焊接的兩根圓形集熱管52，或者為形狀是8字形的集熱管53、54，非真空集熱管5的中心與二次反射鏡I組裝距離小于集熱管寬度的一半，二次反射鏡I開(kāi)口處安裝擋風(fēng)玻璃6。
[0011]所述的非真空集熱管(5)外表面鍍有選擇性吸收涂層。
[0012]本發(fā)明所述的兩種吸熱器結(jié)構(gòu)，可以保證入射到二次反射鏡內(nèi)的輻射都能夠照射到集熱管的表面，減少了光學(xué)損失，在現(xiàn)有集熱器效率的基礎(chǔ)上提高10-20%。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為現(xiàn)有線(xiàn)聚光集熱器結(jié)構(gòu)，其中圖1A為一種形式的結(jié)構(gòu)，圖1B為另一種形式的結(jié)構(gòu)。
[0014]圖2為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的采用矩形真空集熱管的吸熱器結(jié)構(gòu)。
[0015]圖3為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例吸熱器中所采用的矩形真空集熱管結(jié)構(gòu)。
[0016]圖4為矩形管內(nèi)部的翅片結(jié)構(gòu)。
[0017]圖5為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例采用非真空集熱管的吸熱器結(jié)構(gòu)，其中圖5A為非真空集熱管是矩形非真空集熱管道，圖5B為非真空集熱管是非真空并列焊接的兩根圓形集熱管，圖5C、圖為弧形過(guò)渡不同的8字形的非真空集熱管。
[0018]其中各圖中附圖標(biāo)記如下:
[0019]1- 二次反射鏡，2-普通真空集熱管，21-真空集熱管的圓形管道，22-真空集熱管的玻璃外管，3-圓形非真空集熱管，4-矩形真空集熱管，41-矩形真空集熱管道，42-矩形真空集熱管的玻璃外管，411-矩形真空集熱管道主體，412-變徑接頭，413-封接接頭，414-翅片，51-矩形非真空集熱管道，52-非真空并列焊接的兩根圓形集熱管，53、54_兩種接近8字形的非真空集熱管，6-擋風(fēng)玻璃。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0021]參照?qǐng)D2，用于線(xiàn)聚光熱發(fā)電的吸熱器，包括CPC形狀的二次反射鏡I和矩形真空集熱管4，矩形真空集熱管4由矩形集熱管道41和玻璃外管42組成，矩形集熱管道41在玻璃外管42中偏心安裝，矩形真空集熱管4與CPC形狀的二次反射鏡I裝配時(shí)，矩形集熱管道41與二次反射鏡I相靠近直到兩者之間的距離小于矩形集熱管道41寬度的一半，同時(shí)玻璃外管42與二次反射鏡I及矩形集熱管道41之間保持安全距離確保玻璃外管42不破碎。
[0022]參找圖3，所述的矩形集熱管道41的矩形集熱管道主體411通過(guò)兩個(gè)變徑接頭412及封接接頭413與玻璃外管42通過(guò)熔封或壓封的方式封接在一起，矩形集熱管道41與玻璃外管42之間為真空，是抽真空處理，形成的真空集熱管。
[0023]所述的矩形集熱管道41外表面鍍有選擇性吸收涂層，增強(qiáng)吸收輻射減少散熱損失。
[0024]參照?qǐng)D4，所述的矩形集熱管道41內(nèi)壁上加工有翅片414，按直線(xiàn)或螺紋狀布置，提高管道的剛度同時(shí)強(qiáng)化集熱介質(zhì)與管壁的換熱，提高傳熱效果。
[0025]參照?qǐng)D5，用于線(xiàn)聚光熱發(fā)電的吸熱器，包括CPC形狀的二次反射鏡I和非真空集熱管5，非真空集熱管5為矩形集熱管道51，或者為非真空并列焊接的兩根圓形集熱管52，或者為形狀是8字形的集熱管53、54。非真空集熱管5的中心與二次反射鏡I組裝距離小于集熱管寬度的一半，二次反射鏡I開(kāi)口處安裝擋風(fēng)玻璃6，減少集熱管與環(huán)境的對(duì)流損失。所述的非真空集熱管(5)外表面鍍有選擇性吸收涂層，增強(qiáng)吸收輻射減少散熱損失。非真空集熱管53由兩根切掉部分圓形集熱管直接焊接而成，非真空集熱管54與53相比，兩根集熱管之間的焊接部分增加了弧形過(guò)渡。非真空集熱管53和54也可以采用擠壓成形的方式加工而成。
[0026]本發(fā)明的工作原理為:使用時(shí)，射到二次反射鏡I內(nèi)的輻射都能夠照射到矩形真空集熱管4或非真空集熱管5集熱管的表面，減少了光學(xué)損失，在現(xiàn)有集熱器效率的基礎(chǔ)上提高 10-20%。
[0027]矩形真空集熱管4的矩形集熱管道41外表面鍍有選擇性吸收涂層，增強(qiáng)吸收輻射減少散熱損失；所述的矩形集熱管道41內(nèi)壁上加工有翅片414，提高管道的剛度同時(shí)強(qiáng)化集熱介質(zhì)與管壁的換熱，提高傳熱效果。
[0028]在真空集熱管5與二次反射鏡I組裝過(guò)程中，將真空集熱管5的中心與二次反射鏡I相靠近，直到小于真空集熱管5寬度的一半，二次反射鏡I開(kāi)口處安裝的擋風(fēng)玻璃，減少集熱管與環(huán)境的對(duì)流損失。
[0029]以上所述僅為本發(fā)明的一部分【具體實(shí)施方式】，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.用于線(xiàn)聚光熱發(fā)電的吸熱器，其特征在于，包括CPC形狀的二次反射鏡(I)和矩形真空集熱管(4)，矩形真空集熱管(4)由矩形集熱管道(41)和玻璃外管(42)組成，矩形集熱管道(41)在玻璃外管(42)中偏心安裝，矩形真空集熱管(4)與CPC形狀的二次反射鏡(I)裝配時(shí)，矩形集熱管道(41)與二次反射鏡(I)相靠近直到兩者之間的距離小于矩形集熱管道41寬度的一半，同時(shí)玻璃外管(42)與二次反射鏡(I)及矩形集熱管道(41)之間保持安全距離確保玻璃外管(42)不破碎。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于線(xiàn)聚光熱發(fā)電的吸熱器，其特征在于，所述的矩形集熱管道(41)的矩形集熱管道主體(411)通過(guò)兩個(gè)變徑接頭(412)及封接接頭(413)與玻璃外管(42)通過(guò)熔封或壓封的方式封接在一起，矩形集熱管道(41)與玻璃外管(42)之間為真空。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于線(xiàn)聚光熱發(fā)電的吸熱器，其特征在于，所述的矩形集熱管道(41)外表面鍍有選擇性吸收涂層。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于線(xiàn)聚光熱發(fā)電的吸熱器，其特征在于，所述的矩形集熱管道(41)內(nèi)壁上加工有翅片(414)，按直線(xiàn)或螺紋狀布置。5.用于線(xiàn)聚光熱發(fā)電的吸熱器，其特征在于，包括CPC形狀的二次反射鏡(I)和非真空集熱管(5)，非真空集熱管(5)為矩形集熱管道(51)，或者為非真空并列焊接的兩根圓形集熱管(52)，或者為形狀是8字形的集熱管(53、54)，非真空集熱管(5)的中心與二次反射鏡(I)組裝距離小于集熱管寬度的一半，二次反射鏡(I)開(kāi)口處安裝擋風(fēng)玻璃(6)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于線(xiàn)聚光熱發(fā)電的吸熱器，其特征在于，所述的非真空集熱管(5)外表面鍍有選擇性吸收涂層。
【專(zhuān)利摘要】用于線(xiàn)聚光熱發(fā)電的吸熱器，包括二次反射鏡及真空或非真空集熱管，真空集熱管為矩形偏心安裝在矩形真空集熱管的玻璃外管中；通過(guò)變徑接頭將矩形真空集熱管道主體末端的矩形管道轉(zhuǎn)變成圓形管道，同時(shí)將兩者之間的空間抽真空處理；非真空集熱管為矩形集熱管道或者為非真空并列焊接的兩根圓形集熱管，或者為形狀是8字形的集熱管,非真空集熱管的中心與二次反射鏡組裝距離小于集熱管寬度的一半，二次反射鏡開(kāi)口處安裝擋風(fēng)玻璃，使用時(shí)，射到二次反射鏡內(nèi)的輻射都能夠照射到矩形真空集熱管4或非真空集熱管5集熱管的表面，減少了光學(xué)損失，在現(xiàn)有集熱器效率的基礎(chǔ)上提高10-20％。
【IPC分類(lèi)】F24J2/10, F24J2/46
【公開(kāi)號(hào)】CN104964464
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510413189
【發(fā)明人】徐海衛(wèi), 鄭建濤, 裴杰, 徐越, 許世森, 劉明義, 曹傳釗, 李晴
【申請(qǐng)人】中國(guó)華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司, 華能集團(tuán)技術(shù)創(chuàng)新中心
【公開(kāi)日】2015年10月7日
【申請(qǐng)日】2015年7月14日