帶半橢圓玻璃蓋的直通式單管太陽能吸收器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽能光熱吸收設(shè)備，具體是指帶半橢圓玻璃蓋的直通式單管太陽能吸收器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著能源消耗，人口增加，環(huán)境破壞等問題日益嚴(yán)重，太陽能作為取之不盡用之不竭的清潔能源，太陽能熱利用逐漸成為熱門的研究課題。聚光型集熱器具有較高的運行溫度，較高的轉(zhuǎn)化效率，隨著技術(shù)的進(jìn)步，有待于進(jìn)一步降低成本，具有極大的潛力。
[0003]吸收器是聚光集熱器中非常重要的一個部分，現(xiàn)有腔體式吸收器的玻璃蓋大多為平板型，光線在經(jīng)過平板玻璃蓋之后才能投射到所設(shè)計的吸收面上，光線在經(jīng)過玻璃時經(jīng)過兩次折射使光線向外平移一段距離，使吸收面上的接受的光線減少，此外，還有一大部分光線因投射到了保溫棉上而造成損失，降低了光學(xué)效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種帶半橢圓玻璃蓋的直通式單管太陽能吸收器，該吸收器利用半橢圓玻璃蓋的折射，增加反射光線的聚集程度，同時能夠減少投射到保溫層上的光線數(shù)量，大大提高太陽能的光熱利用效率。
[0005]本發(fā)明的上述目的通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的:帶半橢圓玻璃蓋的直通式單管太陽能吸收器，包括吸收管以及位于吸收管下方的玻璃蓋，其特征在于:所述的吸收管為一根直通式的金屬圓管，所述吸收管的上半圓周包覆有一層下部具有斷開缺口的圓環(huán)形保溫層，保溫層與吸收管的圓心相重合，吸收管的下半圓周外露于保溫層，所述的玻璃蓋為中空的半橢圓蓋，所述玻璃蓋從吸收管外露于保溫層的一側(cè)套扣保溫層。
[0006]本發(fā)明中，所述吸收管的材質(zhì)為鋼或不銹鋼。
[0007]本發(fā)明中，所述的保溫層的材質(zhì)為礦渣棉或玻璃棉或微孔硅酸鈣。
[0008]本發(fā)明中，所述吸收管在外露的下半圓周涂覆有吸收涂層，能夠吸收盡量多的太陽輻射短波段熱流，而抑制自身向環(huán)境發(fā)射的長波段熱輻射，繼而減小熱損失。
[0009]本發(fā)明中，所述玻璃蓋的長軸與短軸之比為6:5，玻璃蓋的長軸與吸收管的管內(nèi)徑之比為3:1，玻璃蓋的長軸與保溫層的外徑之比為1.1:1。
[0010]本發(fā)明中，所述保溫層的缺口為扇形缺口，保溫層具有內(nèi)圓弧面和外圓弧面，外圓弧面所對應(yīng)的圓心角為227.4°。
[0011]本發(fā)明中，所述玻璃蓋采用透光率在91.5 %以上的超白玻璃。
[0012]本發(fā)明中，所述吸收管的管外徑為204mm，管內(nèi)徑為200mm。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的吸收器采用半橢圓形玻璃蓋，一方面可以減少腔體內(nèi)外空氣的流動，抑制吸收器與外部空氣的對流換熱，使熱流分布均勻，另一方面，采用的半橢圓形截面，能夠起到聚集反射光線的作用，使大部分光線聚集在吸收管的下半圓周上，有效地減少了光線落在保溫層上而造成的太陽能光熱損失。
【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0015]圖1是本發(fā)明吸收器的工作狀態(tài)示意圖；
[0016]圖2是本發(fā)明吸收器的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]附圖標(biāo)記說明
[0018]1、吸收管； 2、吸收涂層；3、玻璃蓋；4、折射光線；5、反射鏡；
[0019]6、入射光線；7、反射光線；8、保溫層；
【具體實施方式】
[0020]如圖1、圖2所示的帶半橢圓玻璃蓋的直通式單管太陽能吸收器，包括吸收管I以及位于吸收管I下方的玻璃蓋3，吸收管I為一根直通式的金屬圓管，具體材質(zhì)為鋼，也可以采用不銹鋼，吸收管I的管外徑為204mm，管內(nèi)徑為200mm，吸收管I的上半圓周包覆有一層下部具有斷開缺口的圓環(huán)形保溫層8，即吸收管I的上半圓周有保溫層包裹，吸收管I的下半圓周無保溫層包裹，保溫層8與吸收管I的圓心相重合，保溫層8的缺口為扇環(huán)形缺口，保溫層8的厚度為163_，保溫層8具有內(nèi)圓弧面和外圓弧面，內(nèi)圓弧面與吸收管I的上半圓周貼緊，內(nèi)圓弧面所對應(yīng)的圓心角為180°，外圓弧面所對應(yīng)的圓心角為227.4°。
[0021]保溫層8的材質(zhì)為礦渣棉，也可以采用玻璃棉或微孔硅酸鈣，保溫層8下部開設(shè)的斷開的扇環(huán)形缺口，使得吸收管I的下半圓周外露于保溫層8，減少投射到保溫層8上的光線數(shù)量，同時也是的使得吸收管I的下半圓周直接對著太陽光暴露，吸收管I在外露的下半圓周涂覆有選擇性的吸收涂層2，增強(qiáng)對太陽光的吸收效率。
[0022]玻璃蓋3為中空的半橢圓蓋，玻璃蓋3采用透光率在91.5%以上，折射率為1.544的超白玻璃，玻璃蓋3的長軸為600mm，短軸為500mm，長軸與短軸之比為6:5，玻璃蓋3的長軸與吸收管I的管內(nèi)徑之比為3:1，保溫層8的外徑為273_，玻璃蓋3的長軸與保溫層8的外徑之比為2.2:1，玻璃蓋3從吸收管I外露于保溫層8的一側(cè)套扣保溫層8，玻璃蓋3套扣保溫層8后，玻璃蓋3與吸收管I的下半圓周以及保溫層8所圍的空間構(gòu)成該吸收器的吸收腔，太陽光線經(jīng)半橢圓玻璃蓋的折射后進(jìn)入吸收腔，然后射入吸收管I的下半圓周。
[0023]玻璃蓋3能夠減少腔體內(nèi)外空氣的流動，抑制吸收器與外部空氣的對流換熱，使熱流分布均勻，同時玻璃蓋3采用半橢圓狀，能夠通過折射提高反射光線的聚集程度，繼而減少投射到保溫棉上的光線，起到提高光學(xué)效率的作用。
[0024]本實施例的吸收器在線性菲涅爾反射鏡聚光器中使用時，吸收管I為縱向延伸的管道，傳熱介質(zhì)從吸收管I的一端流入，從另一端流出，縱向延伸的線性菲涅爾反射鏡聚光器將太陽輻射熱流聚集到吸收管I外露的下半圓周上，工質(zhì)在吸收管I內(nèi)流動，入射光線6由反射鏡5反射到玻璃蓋3表面，進(jìn)入玻璃蓋3形成折射光線4，折射光線4從玻璃蓋3的另一側(cè)射出再次折射，聚集在吸收管I的下半圓周上，工質(zhì)吸熱后作為載熱體，把熱量帶至換熱裝置。入射光線6經(jīng)過反射鏡5的反射以及橢圓形玻璃蓋的折射和吸收，絕大部分的光線可以到達(dá)涂有選擇性吸收涂層2的吸收管I的下半圓周的管面從而被吸收。
[0025]本發(fā)明的上述實施例并不是對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定，本發(fā)明的實施方式不限于此，凡此種種根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識和慣用手段，在不脫離本發(fā)明上述基本技術(shù)思想前提下，對本發(fā)明上述結(jié)構(gòu)做出的其它多種形式的修改、替換或變更，均應(yīng)落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.帶半橢圓玻璃蓋的直通式單管太陽能吸收器，包括吸收管以及位于吸收管下方的玻璃蓋，其特征在于:所述的吸收管為一根直通式的金屬圓管，所述吸收管的上半圓周包覆有一層下部具有斷開缺口的圓環(huán)形保溫層，保溫層與吸收管的圓心相重合，吸收管的下半圓周外露于保溫層，所述的玻璃蓋為中空的半橢圓蓋，所述玻璃蓋從吸收管外露于保溫層的一側(cè)套扣保溫層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶半橢圓玻璃蓋的直通式單管太陽能吸收器，其特征在于:所述吸收管的材質(zhì)為鋼或不銹鋼。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶半橢圓玻璃蓋的直通式單管太陽能吸收器，其特征在于:所述的保溫層的材質(zhì)為礦渣棉或玻璃棉或微孔硅酸鈣。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶半橢圓玻璃蓋的直通式單管太陽能吸收器，其特征在于:所述吸收管在外露的下半圓周涂覆有吸收涂層。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶半橢圓玻璃蓋的直通式單管太陽能吸收器，其特征在于:所述玻璃蓋的長軸與短軸之比為6:5，玻璃蓋的長軸與吸收管的管內(nèi)徑之比為3:1，玻璃蓋的長軸與保溫層的外徑之比為1.1:1。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶半橢圓玻璃蓋的直通式單管太陽能吸收器，其特征在于:所述保溫層的缺口為扇形缺口，保溫層具有內(nèi)圓弧面和外圓弧面，外圓弧面所對應(yīng)的圓心角為 227.4°。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶半橢圓玻璃蓋的直通式單管太陽能吸收器，其特征在于:所述玻璃蓋采用透光率在91.5%以上的超白玻璃。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶半橢圓玻璃蓋的直通式單管太陽能吸收器，其特征在于:所述吸收管的管外徑為204mm，管內(nèi)徑為200mm。
【專利摘要】本發(fā)明公開了帶半橢圓玻璃蓋的直通式單管太陽能吸收器，包括吸收管以及位于吸收管下方的玻璃蓋，所述的吸收管為一根直通式的金屬圓管，所述吸收管的上半圓周包覆有一層下部具有斷開缺口的圓環(huán)形保溫層，保溫層與吸收管的圓心相重合，吸收管的下半圓周外露于保溫層，所述的玻璃蓋為中空的半橢圓蓋，所述玻璃蓋從吸收管外露于保溫層的一側(cè)套扣保溫層。該吸收器利用半橢圓玻璃蓋的折射，增加反射光線的聚集程度，同時能夠減少投射到保溫層上的光線數(shù)量，大大提高太陽能的光熱利用效率。
【IPC分類】F24J2/51, F24J2/10, F24J2/48, F24J2/24
【公開號】CN105180467
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】宋景慧, 代彥軍, 廖宏楷, 戴恩乾, 徐齊勝, 李顯
【申請人】廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院, 上海交通大學(xué)
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年7月23日