專利名稱：一種低輻射熱逃逸、準黑窗結構菲涅爾太陽能集熱器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于太陽能高溫熱利用領域，特別是一種低輻射熱逃逸、準黑窗結構菲涅爾太陽能集熱器。
背景技術：
在太陽能熱利用領域里，對太陽光的收集分為非聚光和聚光兩種類型。聚光型的太陽光收集對集熱器有較高的要求，一般需要在集熱器的接收表面覆蓋高吸收率，低反射率的涂層。聚光型集熱器由于單位面積上的熱功率大，溫度高，在保證了較高吸收率的同時，高的熱輻射也同時存在，這導致集熱器最終的效率有所降低。對于單管式集熱器，其主要用于槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)，可參閱公開號為CN1808015A的專利申請，該專利所揭示的真空式玻璃金屬管集熱器，基本構造為同軸裝配的金屬吸熱管和玻璃管，金屬管和玻璃管之間抽成真空，金屬管和玻璃管之間采用熔接技術且采用波紋節(jié)吸收膨脹應力，由于采取了真空措施，該種集熱器有效降低了對流換熱熱損，但在高溫下的輻射熱損大的不足之處·無法解決。且金屬與玻璃之間的熔接工藝復雜，為保證真空度及結構穩(wěn)定牢固，該種形式的集熱器加工裝配工藝復雜，成本較高，且隨著使用溫度的升高，輻射熱損帶來的效率下降明顯。對于多管式集熱器，其主要用于線性菲涅爾式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)，可參閱公開號為CN101836054A的專利申請，該專利所揭示的線性菲涅爾式太陽能集熱器，其吸熱部分為若干支并排布置的金屬管，該種結構的集熱器結構較為簡單，但同樣存在高溫下輻射熱損快速增加的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種低輻射熱逃逸、準黑窗結構菲涅爾太陽能集熱器，用以克服現(xiàn)有的槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的單管式集熱器及線性菲涅爾式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的多管式集熱器的輻射熱損大的不足之處。本發(fā)明采用的技術方案是通過如下方式完成的本發(fā)明一種低輻射熱逃逸、準黑窗結構菲涅爾太陽能集熱器，該菲涅爾太陽能集熱器包括若干根吸熱管、若干塊吸熱板、聯(lián)箱、入口總管、出口總管、外罩和透明封蓋，吸熱板連接在吸熱管上面，吸熱管的兩端連接在聯(lián)箱上面，吸熱管與吸熱管之間、吸熱管與入口總管之間及吸熱管與出口總管之間通過聯(lián)箱連接貫通，外罩呈凹字形結構，外罩的內(nèi)側是一空腔，吸熱管、吸熱板及聯(lián)箱安裝在外罩內(nèi)側的空腔內(nèi)，外罩的開口處設有透明封蓋。吸熱板吸收來自菲涅爾太陽能聚光鏡收集的光斑熱量，并將其傳遞給吸熱管。若干個吸熱板所形成的多腔體結構形成一個準黑窗結構，該黑窗結構對熱逃逸具有明顯的抑制作用，能夠使大多數(shù)熱輻射被吸熱板再次吸收，從而提高了整個集熱器的集熱效率。在所述的一種低輻射熱逃逸、準黑窗結構菲涅爾太陽能集熱器中，外罩的開口朝下設置。在所述的一種低輻射熱逃逸、準黑窗結構菲涅爾太陽能集熱器中，外罩由外罩殼體和隔熱保溫材料組成，外罩殼體為夾空層結構，隔熱保溫材料填充在外罩殼體的夾空層內(nèi)。在所述的一種低輻射熱逃逸、準黑窗結構菲涅爾太陽能集熱器中，在外罩內(nèi)側的空腔內(nèi)設有用來支撐吸熱管的支撐橫梁；在外罩上設有固定支撐橫梁的支撐環(huán)，支撐橫梁固定在支撐環(huán)上面，支撐橫梁和支撐環(huán)之間裝有隔熱墊。在所述的一種低輻射熱逃逸、準黑窗結構菲涅爾太陽能集熱器中，吸熱管采用金屬材料制成，吸熱板固定在吸熱管上。吸熱板將所吸收的熱量傳導給吸熱管。在所述的一種低輻射熱逃逸、準黑窗結構菲涅爾太陽能集熱器中，聯(lián)箱包括入口聯(lián)箱、出口聯(lián)箱、中間聯(lián)箱和端部聯(lián)箱。在所述的一種低輻射熱逃逸、準黑窗結構菲涅爾太陽能集熱器中，在入口聯(lián)箱一
側開有若干個與吸熱管相連接的孔，在入口聯(lián)箱另一側開有一個與入口總管相連接的孔。在所述的一種低輻射熱逃逸、準黑窗結構菲涅爾太陽能集熱器中，在出口聯(lián)箱一側開有若干個與吸熱管相連接的孔，在出口聯(lián)箱另一側開有一個與出口總管相連接的孔。在所述的一種低輻射熱逃逸、準黑窗結構菲涅爾太陽能集熱器中，在中間聯(lián)箱一側開有若干個與吸熱管相連接的孔。在所述的一種低輻射熱逃逸、準黑窗結構菲涅爾太陽能集熱器中，在端部聯(lián)箱一側開有若干個與吸熱管相連接的孔。本發(fā)明一種低輻射熱逃逸、準黑窗結構菲涅爾太陽能集熱器與現(xiàn)有的槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的單管式集熱器及線性菲涅爾式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的多管式集熱器相比，具有輻射熱損小的特點。


圖I為本發(fā)明一種低輻射熱逃逸、準黑窗結構菲涅爾太陽能集熱器實施例I的軸測圖。圖2為本發(fā)明一種低輻射熱逃逸、準黑窗結構菲涅爾太陽能集熱器實施例I的橫剖面結構示意圖。圖3為本發(fā)明一種低輻射熱逃逸、準黑窗結構菲涅爾太陽能集熱器實施例I的縱剖面結構示意圖。圖4為本發(fā)明一種低輻射熱逃逸、準黑窗結構菲涅爾太陽能集熱器實施例I的入口端與出口端的結構示意圖。圖5為本發(fā)明一種低輻射熱逃逸、準黑窗結構菲涅爾太陽能集熱器實施例I的中間連接結構示意圖。圖6為本發(fā)明一種低輻射熱逃逸、準黑窗結構菲涅爾太陽能集熱器實施例I的端部結構示意圖。圖7為本發(fā)明一種低輻射熱逃逸、準黑窗結構菲涅爾太陽能集熱器實施例2的軸測圖。圖8為本發(fā)明一種低輻射熱逃逸、準黑窗結構菲涅爾太陽能集熱器實施例2的入口端的結構示意圖。圖9為本發(fā)明一種低輻射熱逃逸、準黑窗結構菲涅爾太陽能集熱器實施例2的出口端結構示意圖在附圖I 附圖9中，101表不吸熱管；102表不吸熱板；103表不支撐橫梁；104表示隔熱保溫材料；105表示隔熱墊；106表示支撐環(huán)；107表示透明封蓋；108表示外罩；109表示入口總管；110表示出口總管；111表示入口聯(lián)箱；112表示出口聯(lián)箱；113表示中間聯(lián)箱；114表示180°彎頭；115表示端部聯(lián)箱；201表示金屬吸熱管；202表示吸熱板；208表示外罩；209表示入口總管；210表示出口總管；211表示入口聯(lián)箱；213表示中間聯(lián)箱；214表示180°彎頭；215表示出口聯(lián)箱。
具體實施例方式下面對照附圖，通過實施例對本發(fā)明作進一步說明。實施例I參照附圖I至附圖6，一種低輻射熱逃逸、準黑窗結構菲涅爾太陽能集熱器，包括若干根吸熱管101、若干塊吸熱板102、聯(lián)箱、入口總管109、出口總管110、外罩108和透明封蓋107。吸熱管101采用金屬材料制成，吸熱板102固定在吸熱管101上。吸熱管101的·兩端連接在聯(lián)箱上面，吸熱管101與吸熱管101之間、吸熱管101與入口總管109之間及吸熱管101與出口總管110之間通過聯(lián)箱連接貫通，其中聯(lián)箱包括入口聯(lián)箱111、出口聯(lián)箱112、中間聯(lián)箱113和端部聯(lián)箱115，在入口聯(lián)箱111 一側開有若干個與吸熱管101相連接的孔，在入口聯(lián)箱111另一側開有一個與入口總管109相連接的孔；在出口聯(lián)箱112—側開有若干個與吸熱管101相連接的孔，在出口聯(lián)箱112另一側開有一個與出口總管110相連接的孔；在中間聯(lián)箱113 —側開有若干個與吸熱管101相連接的孔；在端部聯(lián)箱115 —側開有若干個與吸熱管101相連接的孔；入口聯(lián)箱111和出口聯(lián)箱112在集熱器的同一端，入口聯(lián)箱111的一側和入口總管109連接，另一側和吸熱管101連接，流體從入口總管109流向入口聯(lián)箱111，混合后流向吸熱管101，出口聯(lián)箱112的一側和出口總管110連接，另一側和吸熱管101連接，流體從吸熱管101流向出口聯(lián)箱112，混合后流向出口總管110 ;中間聯(lián)箱113的一側和吸熱管101連接，中間聯(lián)箱113的端部和另一中間聯(lián)箱的端部通過180°彎頭114連接；端部聯(lián)箱115作為吸熱管101內(nèi)流體的混合容器，在一側與連接吸熱管101相連接，吸熱管101內(nèi)的流體流向端部聯(lián)箱115，在端部聯(lián)箱115內(nèi)混合后從吸熱管101流出；外罩108呈凹字形結構,夕卜罩108由外罩殼體和隔熱保溫材料104組成,夕卜罩殼體為夾空層結構，隔熱保溫材料104填充在外罩殼體的夾空層內(nèi)，外罩108的內(nèi)側是一空腔，外罩108的開口朝下設置，吸熱管101、吸熱板102及聯(lián)箱安裝在外罩108內(nèi)側的空腔內(nèi)；在外罩108內(nèi)側的空腔內(nèi)設有用來支撐吸熱管101的支撐橫梁103 ;在外罩108上設有固定支撐橫梁103的支撐環(huán)106，支撐橫梁103固定在支撐環(huán)106上面，支撐橫梁103和支撐環(huán)106之間裝有隔熱墊105 ；在外罩108的開口處設有透明封蓋107。實施例2參照附圖7至附圖9，一種低輻射熱逃逸、準黑窗結構菲涅爾太陽能集熱器，包括若干根金屬吸熱管201、若干塊吸熱板202、聯(lián)箱、入口總管209、出口總管210、外罩208和透明封蓋，其中聯(lián)箱包括入口聯(lián)箱211、中間聯(lián)箱213和出口聯(lián)箱115，入口聯(lián)箱211和出口聯(lián)箱115分別位于 集熱器的兩端；入口總管209和入口聯(lián)箱211連接，金屬吸熱管201和入口聯(lián)箱211連接；出口總管210和出口聯(lián)箱215連接，金屬吸熱管201和出口聯(lián)箱215連接。其余結構與實施例I相同。
權利要求
1.一種低輻射熱逃逸、準黑窗結構菲涅爾太陽能集熱器，其特征在于該菲涅爾太陽能集熱器包括若干根吸熱管、若干塊吸熱板、聯(lián)箱、入口總管、出口總管、外罩和透明封蓋，吸熱板連接在吸熱管上面，吸熱管的兩端連接在聯(lián)箱上面，吸熱管與吸熱管之間、吸熱管與入口總管之間及吸熱管與出口總管之間通過聯(lián)箱連接貫通，外罩呈凹字形結構，外罩的內(nèi)側是一空腔，吸熱管、吸熱板及聯(lián)箱安裝在外罩內(nèi)側的空腔內(nèi)，外罩的開口處設有透明封蓋。
2.根據(jù)權利要求I所述的低輻射熱逃逸、準黑窗結構菲涅爾太陽能集熱器，其特征在于外罩由外罩殼體和隔熱保溫材料組成，外罩殼體為夾空層結構，隔熱保溫材料填充在外罩殼體的夾空層內(nèi)。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的低輻射熱逃逸、準黑窗結構菲涅爾太陽能集熱器，其特征在于外罩的開口朝下設置。
4.根據(jù)權利要求I或2所述的低輻射熱逃逸、準黑窗結構菲涅爾太陽能集熱器，其特征在于在外罩內(nèi)側的空腔內(nèi)設有用來支撐吸熱管的支撐橫梁，在外罩上設有固定支撐橫梁的支撐環(huán)，支撐橫梁固定在支撐環(huán)上面，支撐橫梁和支撐環(huán)之間裝有隔熱墊。
5.根據(jù)權利要求I或2所述的低輻射熱逃逸、準黑窗結構菲涅爾太陽能集熱器，其特征在于吸熱管采用金屬材料制成。
6.根據(jù)權利要求I或2所述的低輻射熱逃逸、準黑窗結構菲涅爾太陽能集熱器，其特征在于聯(lián)箱包括入口聯(lián)箱、出口聯(lián)箱、中間聯(lián)箱和端部聯(lián)箱。
7.根據(jù)權利要求6所述的低輻射熱逃逸、準黑窗結構菲涅爾太陽能集熱器，其特征在于在入口聯(lián)箱一側開有若干個與吸熱管相連接的孔，在入口聯(lián)箱另一側開有一個與入口總管相連接的孔。
8.根據(jù)權利要求6所述的低輻射熱逃逸、準黑窗結構菲涅爾太陽能集熱器，其特征在于在出口聯(lián)箱一側開有若干個與吸熱管相連接的孔，在出口聯(lián)箱另一側開有一個與出口總管相連接的孔。
9.根據(jù)權利要求6所述的低輻射熱逃逸、準黑窗結構菲涅爾太陽能集熱器，其特征在于在中間聯(lián)箱一側開有若干個與吸熱管相連接的孔。
10.根據(jù)權利要求6所述的低輻射熱逃逸、準黑窗結構菲涅爾太陽能集熱器，其特征在于在端部聯(lián)箱一側開有若干個與吸熱管相連接的孔。
全文摘要
本發(fā)明是一種低輻射熱逃逸、準黑窗結構菲涅爾太陽能集熱器。本發(fā)明包括若干根吸熱管、若干塊吸熱板、聯(lián)箱、入口總管、出口總管、外罩和透明封蓋，吸熱板連接在吸熱管上面，吸熱管的兩端連接在聯(lián)箱上面，吸熱管與吸熱管之間、吸熱管與入口總管之間及吸熱管與出口總管之間通過聯(lián)箱連接貫通，外罩呈凹字形結構，外罩的內(nèi)側是一空腔，吸熱管、吸熱板及聯(lián)箱安裝在外罩內(nèi)側的空腔內(nèi)。若干個吸熱板所形成的多腔體結構形成一個準黑窗結構，該黑窗結構對熱逃逸具有明顯的抑制作用，能夠使大多數(shù)熱輻射被吸熱板再次吸收。本發(fā)明與現(xiàn)有的槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的單管式集熱器及線性菲涅爾式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的多管式集熱器相比，具有輻射熱損小的特點。
文檔編號F24J2/46GK102878688SQ20121024560
公開日2013年1月16日 申請日期2012年7月16日 優(yōu)先權日2012年7月16日
發(fā)明者張家興, 毛方, 雷準旺, 童利兵 申請人:金華金大光能科技有限公司