防凍抗凍型槽式太陽(yáng)能聚光集熱器系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及防凍抗凍型槽式太陽(yáng)能聚光集熱器系統(tǒng)，適用于太陽(yáng)能技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽(yáng)能聚光集熱器可分為槽式、碟式和塔式集熱器，槽式太陽(yáng)能聚光集熱器通過接受太陽(yáng)輻射并將產(chǎn)生的熱能傳遞給導(dǎo)熱介質(zhì)，它是中高溫太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)中必須的關(guān)鍵部分。但在環(huán)境氣溫到冰點(diǎn)以下時(shí)，普通槽式太陽(yáng)能集熱器中的介質(zhì)會(huì)結(jié)冰膨脹，導(dǎo)致受凍損壞。采用防凍液方式的缺點(diǎn)是，集熱循環(huán)系統(tǒng)為封閉式系統(tǒng)，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生高溫高壓，需要增加膨脹罐和泄壓裝置等，而且防凍液易發(fā)生泄露和揮發(fā)，在I?2年左右要更換防凍液，這種防凍措施既增加了造價(jià)也降低了系統(tǒng)的可靠性。我們現(xiàn)在設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便、成本較低能在冰凍期直接使用的槽式太陽(yáng)能集熱器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明對(duì)傳統(tǒng)槽式太陽(yáng)能聚光集熱器的結(jié)構(gòu)做了改進(jìn)，提出了一種防凍抗凍型槽式太陽(yáng)能聚光集熱器系統(tǒng)，與其他形式的槽式集熱器系統(tǒng)相比，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)新穎合理，易于安裝，并具有防凍抗凍性能。
[0004]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0005]一種防凍抗凍型槽式太陽(yáng)能聚光集熱器系統(tǒng)，包括聚光器、接收器和加熱器，其特征在于:所述聚光器具有一個(gè)拋物面，該拋物面上固定有若干反射聚光玻璃將太陽(yáng)光反射到所述接收器上；所述接收器由支撐件、外玻璃管、真空夾層、內(nèi)玻璃管、導(dǎo)熱介質(zhì)、彈性橡膠蓋及熱管組成，所述內(nèi)玻璃管與外玻璃管通過所述支撐件固定。
[0006]所述接收器內(nèi)玻璃管和外玻璃管通過支撐件固定。
[0007]所述接收器內(nèi)玻璃管的外壁涂覆吸收性涂層吸收聚光器反射的太陽(yáng)光。
[0008]所述帶凹坑的波紋翅片的具體形式可以是直波型、正弦波型、或角波型。
[0009]所述帶凹坑的波紋翅片起到增強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度作用，還可以有效的增加傳熱面積。
[0010]所述帶凹坑的波紋翅片與內(nèi)玻璃管和熱管之間，可以為線接觸，也可以為面接觸。
[0011]所述帶凹坑的波紋翅片其數(shù)量，可以根據(jù)實(shí)際工況需要而定。
[0012]所述帶凹坑的波紋翅片使用的板材包括碳鋼、不銹鋼、鋁及鋁合金等多種金屬。
[0013]本發(fā)明還公開了一種帶凹坑的波紋翅片，所述接收器內(nèi)的周圍均勻分布有多個(gè)帶凹坑的波紋翅片，所述帶凹坑的波紋翅片包括一個(gè)根部、兩個(gè)直壁及兩個(gè)折彎。直壁上分布有波紋，同一直壁上的波紋的紋路一致，波紋表面帶有凹坑增強(qiáng)換熱面積，同一直壁上的波紋，紋路一致，所述折彎與所屬內(nèi)玻璃管的內(nèi)表面釬焊；所述直壁沿所述內(nèi)玻璃管徑向伸展；所述內(nèi)玻璃管與所述波紋翅片形成多個(gè)平行流通通道。
[0014]所述的導(dǎo)熱介質(zhì)填充在內(nèi)玻璃管與所述波紋翅片形成多個(gè)平行流通通道之間，一端用彈性橡膠蓋密封，橡膠蓋的彈性作用可以防止該系統(tǒng)在冬天凍結(jié)地區(qū)，導(dǎo)熱介質(zhì)冷凍時(shí)產(chǎn)生的體積膨脹現(xiàn)象而導(dǎo)致的內(nèi)玻璃管劈裂。
[0015]所述熱管真空管接收器置于聚光器的焦軸上；所述接受器內(nèi)熱管的一端連接加熱器作為蒸發(fā)段，熱管的另一端內(nèi)玻璃管中的導(dǎo)熱介質(zhì)內(nèi)作為冷凝段，熱管裸露在空氣中的一段為絕熱段，采用保溫層保溫；在冬天，導(dǎo)熱介質(zhì)凍結(jié)時(shí)，該系統(tǒng)可由加熱器加熱熱管蒸發(fā)段，通過熱管原理在熱管冷凝段釋放熱量，熔化導(dǎo)熱介質(zhì)。
[0016]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低能在冰凍期使用的槽式太陽(yáng)能聚光集熱器系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明組裝后整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是本發(fā)明接收器組裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3是本發(fā)明波紋翅片連接玻璃內(nèi)管和熱管結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4帶凹坑的波紋翅片結(jié)構(gòu)示意圖結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中:聚光器1、接收器2、加熱器3、支撐件4、外玻璃管5、真空夾層6、內(nèi)玻璃管7、導(dǎo)熱介質(zhì)8、熱管9、彈性橡膠蓋10、帶凹坑的波紋翅片11、保溫層12。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0023]如圖1所示:本發(fā)明由聚光器1、接收器2和加熱器3三部分組成。聚光器I具有一個(gè)拋物面，該拋物面上固定有若干反射聚光玻璃將太陽(yáng)光反射到熱管接收器2上。
[0024]如圖2所示:接收器2由支撐件4、外玻璃管5、真空夾層6、內(nèi)玻璃管7、導(dǎo)熱介質(zhì)8、熱管9、彈性橡膠蓋10和帶凹坑的波紋翅片11組成。支持件4用來(lái)固定住內(nèi)玻璃管7在外玻璃管5內(nèi)，在正常工作情況下，接收器2吸收從聚光器I反射過來(lái)的太陽(yáng)光，通過外玻璃管5、真空夾層6被內(nèi)玻璃管7上涂有的涂層吸收轉(zhuǎn)化成熱量，傳遞給導(dǎo)熱介質(zhì)8。冬天低溫條件下，在一些冰凍地區(qū)，接收器2內(nèi)的導(dǎo)熱介質(zhì)8會(huì)凍結(jié)，發(fā)生聚光集熱器系統(tǒng)啟動(dòng)困難的問題。所述的防凍抗凍型槽式太陽(yáng)能聚光集熱器系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在于，導(dǎo)熱介質(zhì)8冰凍時(shí)，打開加熱器3加熱接收器2內(nèi)的熱管9，通過熱管原理，熱量傳遞給熱管冷凝段外的導(dǎo)熱介質(zhì)8使其熔化，同時(shí)，帶有凹坑的波紋翅片11可以強(qiáng)化傳熱，使導(dǎo)熱介質(zhì)8的熔化速度加快。另外，為防止導(dǎo)熱介質(zhì)在冰凍時(shí)期體由于積膨脹導(dǎo)致的內(nèi)玻璃管7破裂，將內(nèi)玻璃管7內(nèi)的導(dǎo)熱介質(zhì)8用彈性橡膠蓋10密封，彈性橡膠蓋10可以維持內(nèi)部壓力。
[0025]圖3是本發(fā)明波紋翅片連接玻璃內(nèi)管和熱管結(jié)構(gòu)示意圖。圖4帶凹坑的波紋翅片結(jié)構(gòu)示意圖結(jié)構(gòu)示意圖。接收器2內(nèi)的周圍均勻分布有多個(gè)帶凹坑的波紋翅片11，帶凹坑的波紋翅片11包括一個(gè)根部、兩個(gè)直壁及兩個(gè)折彎。直壁上分布有波紋，同一直壁上的波紋的紋路一致，波紋表面帶有凹坑增強(qiáng)換熱面積，同一直壁上的波紋，紋路一致，折彎與所屬內(nèi)玻璃管的內(nèi)表面釬焊；直壁沿所述內(nèi)玻璃管徑向伸展；內(nèi)玻璃管7與波紋翅片11形成多個(gè)平行流通通道。導(dǎo)熱介質(zhì)8填充在內(nèi)玻璃管7與波紋翅片11形成多個(gè)平行流通通道之間，一端用彈性橡膠蓋10密封，橡膠蓋的彈性作用可以防止該系統(tǒng)在冬天凍結(jié)地區(qū)，導(dǎo)熱介質(zhì)冷凍時(shí)產(chǎn)生的體積膨脹現(xiàn)象而導(dǎo)致的內(nèi)玻璃管劈裂.
[0026]在氣候寒冷或凍結(jié)地區(qū)，本發(fā)明能夠有效的強(qiáng)化傳熱，內(nèi)玻璃管不至于被凍裂，提高了太陽(yáng)能的集熱效果。
[0027]以上所述是本發(fā)明的具體實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說，在不脫離本發(fā)明原理和宗旨的前提下，還可以做出若干替換、變型、改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些替換、變型、改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種防凍抗凍型槽式太陽(yáng)能聚光集熱器系統(tǒng)，包括聚光器、接收器和加熱器，其特征在于:所述聚光器具有一個(gè)拋物面，該拋物面上固定有若干反射聚光玻璃將太陽(yáng)光反射到所述接收器上；所述接收器由支撐件、外玻璃管、真空夾層、內(nèi)玻璃管、導(dǎo)熱介質(zhì)、彈性橡膠蓋及熱管組成，所述內(nèi)玻璃管與外玻璃管通過所述支撐件固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防凍抗凍型槽式太陽(yáng)能聚光系統(tǒng)，其特征在于:所述內(nèi)玻璃管的外壁涂覆吸收性涂層吸收聚光器反射的太陽(yáng)光。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防凍抗凍型槽式太陽(yáng)能聚光系統(tǒng)，其特征在于:所述接收器內(nèi)的周圍均勻分布有多個(gè)帶凹坑的波紋翅片，所述帶凹坑的波紋翅片包括一個(gè)根部、兩個(gè)直壁及兩個(gè)折彎，直壁上分布有波紋，同一直壁上的波紋的紋路一致，波紋表面帶有凹坑增強(qiáng)換熱面積，所述折彎與所述內(nèi)玻璃管的內(nèi)表面釬焊；所述直壁沿所述內(nèi)玻璃管徑向伸展；所述內(nèi)玻璃管與所述波紋翅片形成多個(gè)平行流通通道。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的防凍抗凍型槽式太陽(yáng)能聚光系統(tǒng)，其特征在于:所述導(dǎo)熱介質(zhì)填充在所述內(nèi)玻璃管與所述波紋翅片形成多個(gè)平行流通通道之間，一端用所述彈性橡膠蓋密封。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的防凍抗凍型槽式太陽(yáng)能聚光系統(tǒng)，其特征在于:所述接收器是熱管真空管接收器，所述熱管真空管接收器置于所述聚光器的焦軸上，所述接收器內(nèi)熱管的一端連接所述加熱器作為蒸發(fā)段，熱管的另一端所述內(nèi)玻璃管中的導(dǎo)熱介質(zhì)內(nèi)作為冷凝段，熱管裸露在空氣中的一段為絕熱段，采用保溫層保溫。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種防凍抗凍型槽式太陽(yáng)能聚光集熱器系統(tǒng)，屬于太陽(yáng)能熱利用領(lǐng)域，包括聚光器、接收器和加熱器，其特征在于：所述聚光器具有一個(gè)拋物面，該拋物面上固定有若干反射聚光玻璃將太陽(yáng)光反射到所述接收器上；所述接收器由支撐件、外玻璃管、真空夾層、內(nèi)玻璃管、導(dǎo)熱介質(zhì)、彈性橡膠蓋及熱管組成，所述內(nèi)玻璃管與外玻璃管通過所述支撐件固定。本發(fā)明的直接加熱型槽式太陽(yáng)能集熱器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，安裝維修方便，防凍抗凍效果好，可在冰凍時(shí)使用。
【IPC分類】F24J2-46, F24J2-24, F24J2-05, F24J2-12, F24J2-32
【公開號(hào)】CN104534694
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510016369
【發(fā)明人】凌祥, 楊琳, 王燕, 彭浩, 殷建平, 劉平心
【申請(qǐng)人】南京工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2015年1月13日