一種管簇式復(fù)合倒梯形結(jié)構(gòu)的腔體式吸收器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型主要涉及太陽(yáng)能槽式聚焦利用領(lǐng)域，具體是一種管簇式復(fù)合倒梯形結(jié)構(gòu)的腔體式吸收器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的槽式太陽(yáng)能聚光平臺(tái)下的吸收器主要是玻璃-金屬真空管式和腔體式太陽(yáng)能集熱器。玻璃-金屬真空管式吸收器是將金屬管和玻璃之間抽成真空的集熱器，其內(nèi)管涂有一定選擇性吸收涂層可以對(duì)太陽(yáng)光線(xiàn)進(jìn)行有效吸收，真空管的高真空度也能使內(nèi)管與外界環(huán)境的換熱損失減少；腔體式吸收器是根據(jù)黑腔效應(yīng)原理，用于槽式聚光集熱裝置，是將槽式聚光器上反射過(guò)來(lái)的光線(xiàn)通過(guò)腔體的開(kāi)口孔徑進(jìn)入腔體，經(jīng)過(guò)多次反射和漫反射，最終大部分被腔體集熱元件吸收，少量光線(xiàn)會(huì)從開(kāi)口射出，被吸收的光線(xiàn)在集熱元件上實(shí)現(xiàn)光熱轉(zhuǎn)換，最終將熱量傳遞給流動(dòng)工質(zhì)?，F(xiàn)有的吸收器存在有如下缺點(diǎn):
[0003]玻璃-金屬真空管吸收器存在成本高，技術(shù)要求高，上下受熱不均勻產(chǎn)生熱應(yīng)力，長(zhǎng)期運(yùn)行易出現(xiàn)真空泄漏、炸管、運(yùn)行過(guò)程中可靠性差等問(wèn)題；
[0004]腔體式吸收器內(nèi)部流動(dòng)工質(zhì)通道主要有流道式和管簇式，其中流道式集吸收器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但其集熱元件與腔體內(nèi)壁直接接觸，熱傳導(dǎo)導(dǎo)致的熱損失比較大；通過(guò)與腔體內(nèi)壁焊接的管簇式結(jié)構(gòu)其實(shí)同樣存在較多的熱傳導(dǎo)損失。
[0005]此外，對(duì)于現(xiàn)有的吸收器結(jié)構(gòu)還都存在集熱元件受熱不均勻引起的熱應(yīng)力問(wèn)題?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0006]為解決目前技術(shù)的不足，本實(shí)用新型結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)，從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，提供一種管簇式復(fù)合倒梯形結(jié)構(gòu)的腔體式吸收器，該吸收器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，具有較高的光學(xué)效率和熱效率，同時(shí)可以使集熱元件對(duì)光線(xiàn)的吸收相對(duì)更加均勻，解決一定的熱應(yīng)力問(wèn)題。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0008]—種管簇式復(fù)合倒梯形結(jié)構(gòu)的腔體式吸收器，包括外殼、腔體，在外殼與腔體之間的空隙處設(shè)有填充材料，在腔體的開(kāi)口處設(shè)有玻璃蓋板，所述腔體是倒梯形結(jié)構(gòu)，包括兩側(cè)的平板反射板、下底的圓弧反射板和上底的玻璃蓋板，在腔體內(nèi)側(cè)并排設(shè)置若干個(gè)間距相同的吸收管，在腔體外側(cè)的吸收管兩端分別連接一混流室。
[0009]所述混流室與吸收管之間是采用銅焊連接。
[0010]所述混流室通過(guò)鉚接固定在外殼上。
[0011 ] 所述吸收管是外壁面有涂層的黃銅管。
[0012]在兩側(cè)的平板反射板和下底的圓弧反射板上貼有反射膜。
[0013]所述玻璃蓋板是超白玻璃。
[0014]所述填充材料是保溫材料。
[0015]在吸收管的中間處還設(shè)有保持其間距的固定架。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果:
[0017]1、本實(shí)用新型使用時(shí)光線(xiàn)透過(guò)玻璃蓋板進(jìn)入到腔體內(nèi)，大多數(shù)光線(xiàn)直接照射到吸收管上或通過(guò)平板反射板反射到吸收管上，其余光線(xiàn)從吸收管管間間隙透過(guò)到達(dá)圓弧反射板后經(jīng)過(guò)圓弧反射板反射到吸收管上，該吸收器腔體的倒梯形結(jié)構(gòu)相比矩形、正梯形、三角形等結(jié)構(gòu)具有較少的對(duì)流熱換損失，且吸收管不與腔體內(nèi)壁接觸，僅靠?jī)啥说幕炝魇抑危档土藗鹘y(tǒng)集熱元件與腔體壁面熱傳導(dǎo)引起的熱損失，同時(shí)由于該吸收管對(duì)開(kāi)口孔徑的實(shí)際角系數(shù)比矩形的小，此外反射板的安裝也使腔體散熱面積減少，從而具有較高的熱效率；本實(shí)用新型采用圓弧反射板和平板反射板的組合方式能夠使吸收管的正反面均可受熱，受熱相對(duì)更均勻也提高了腔體的光學(xué)效率。
[0018]2、本實(shí)用新型的主要部件吸收管與混流室采用銅焊，保證了焊接處的牢靠性和封閉性，其余部分采用簡(jiǎn)易的鉚接，制作簡(jiǎn)單，拆裝、維修方便。
[0019]3、本實(shí)用新型的腔體內(nèi)壁表面上貼有反射膜，提高了光學(xué)效率。
[0020]4、本實(shí)用新型的玻璃蓋板使用超白玻璃具有較高的透射率。
[0021]5、本實(shí)用新型在吸收管的中間處設(shè)有固定架，保證了吸收管之間的間距，解決了吸收管因熱變形而造成的扭曲問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0022]附圖1為本實(shí)用新型橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]附圖2為本實(shí)用新型吸收管與混流室配合示意圖。
[0024]附圖3為本實(shí)用新型吸收管與腔體配合示意圖。
[0025]附圖中所不標(biāo)號(hào):1、外殼；2、填充材料；3、吸收管；4、平板反射板；5、玻璃蓋板；6、圓弧反射板；7、腔體；8、混流室。
【具體實(shí)施方式】
[0026]結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。
[0027]—種管簇式復(fù)合倒梯形結(jié)構(gòu)的腔體式吸收器，包括外殼1、腔體7，在外殼I與腔體7之間的空隙處設(shè)有填充材料2，在腔體7的開(kāi)口處設(shè)有玻璃蓋板5，所述腔體7是倒梯形結(jié)構(gòu)，包括兩側(cè)的平板反射板4、下底的圓弧反射板6和上底的玻璃蓋板5，在腔體7內(nèi)側(cè)并排設(shè)置若干個(gè)間距相同的吸收管3，在腔體7外側(cè)的吸收管3兩端分別連接一混流室8。
[0028]本實(shí)用新型使用時(shí)，太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)拋物面槽式聚光平臺(tái)反射到腔體吸收器上，太陽(yáng)光從玻璃蓋板5處進(jìn)入到腔體7，玻璃蓋板5優(yōu)先選用超白玻璃或其它高透射率的材料，使太陽(yáng)光能夠盡可能的全部進(jìn)入到腔體7內(nèi)，如附圖1所示，進(jìn)入腔體7內(nèi)的太陽(yáng)光大多數(shù)直接照射到吸收管3上，或通過(guò)平板反射板4反射到吸收管3上，其余光線(xiàn)從吸收管3之間的間隙處透過(guò)到達(dá)圓弧反射板6，到達(dá)圓弧反射板6的這部分過(guò)線(xiàn)經(jīng)過(guò)反射后反射到吸收管3上，吸收管3外表面涂黑漆吸收太陽(yáng)光，吸收管3內(nèi)流動(dòng)加熱工質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)光熱轉(zhuǎn)換。本吸收器的倒梯形結(jié)構(gòu)相比矩形、正梯形、三角形等結(jié)構(gòu)具有較少的對(duì)流熱損失，吸收管3與腔體7內(nèi)壁無(wú)任何直接接觸，吸收管3的支撐是由固定在外殼I兩端的混流室8實(shí)現(xiàn)的(如附圖2、3所示)，因此該結(jié)構(gòu)降低了吸收管3與腔體7壁面熱傳導(dǎo)引起的熱損失，同時(shí)，由于吸收管3對(duì)開(kāi)口孔徑的實(shí)際角系數(shù)也比傳統(tǒng)的矩形腔體小，因此該結(jié)構(gòu)具有較高的熱效率；本腔體式吸收器利用圓弧反射板6和一定角度的平板反射板4相結(jié)合的方式使得吸收管3正反面均可受熱，受熱相對(duì)更均勻，同時(shí)反射板的組合也能夠提高腔體的光學(xué)效率。將該腔體式吸收器應(yīng)用在拋物型槽式雙軸太陽(yáng)能跟蹤平臺(tái)下，相比傳統(tǒng)吸收器具有更高的光學(xué)效率和熱效率。
[0029]為了減少成本，方便制作并保證吸收器使用的穩(wěn)定性，混流室8與外殼I鉚接，混流室8與吸收管3之間銅焊焊接。
[0030]為了增大腔體7內(nèi)壁面的反射率，在兩側(cè)的平板反射板4和下底的圓弧反射板6上貼有反射膜。
[0031]為了保證吸收器的保溫性能，所述填充材料2是保溫材料，保溫材料可使用玻璃棉。
[0032]為了保證各吸收管3之間的間距，解決吸收管3因熱變形而造成的扭曲問(wèn)題，在吸收管3的中間處還設(shè)有保持其間距的固定架，固定架可使用依次等距相連接的環(huán)形架，將各吸收管3穿過(guò)對(duì)應(yīng)的環(huán)形架，環(huán)形架固定在腔體7兩端的平板反射板4上。
[0033]實(shí)施例1:一種管簇式復(fù)合倒梯形結(jié)構(gòu)的腔體式吸收器，包括外殼1、腔體7，在外殼I與腔體7之間的空隙處設(shè)有填充材料2，所述填充材料2是玻璃棉，在腔體7的開(kāi)口處設(shè)有玻璃蓋板5，所述玻璃蓋板5是矩形的超白玻璃，所述腔體7是倒梯形結(jié)構(gòu)，包括兩側(cè)的平板反射板4、下底的圓弧反射板6和上底的玻璃蓋板5，在腔體7內(nèi)側(cè)并排設(shè)置若干個(gè)間距相同的吸收管3，在腔體7外側(cè)的吸收管3兩端分別焊接一混流室8，所述混流室8與吸收管3之間通過(guò)銅焊焊接，混流室8通過(guò)鉚接固定在外殼I上。本實(shí)施例的有益效果在于:本吸收器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拆裝、維修方便，具有較高的光學(xué)效率和熱效率。
[0034]實(shí)施例2:—種管簇式復(fù)合倒梯形結(jié)構(gòu)的腔體式吸收器，包括外殼1、腔體7，在外殼I與腔體7之間的空隙處設(shè)有填充材料2，在腔體7的開(kāi)口處設(shè)有玻璃蓋板5，所述腔體7是倒梯形結(jié)構(gòu)，包括兩側(cè)的平板反射板4、下底的圓弧反射板6和上底的玻璃蓋板5，在腔體7內(nèi)側(cè)并排設(shè)置若干個(gè)間距相同的吸收管3，在腔體7外側(cè)的吸收管3兩端分別連接一混流室8，在吸收管3的中間處還設(shè)有保持其間距的固定架，所述固定架是依次等距相連接的環(huán)形架，各吸收管3穿過(guò)對(duì)應(yīng)的環(huán)形架，環(huán)形架固定在腔體7兩端的平板反射板4上。本實(shí)施例的有益效果:保證了吸收管間距，防止其因熱變形造成的扭曲問(wèn)題。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種管簇式復(fù)合倒梯形結(jié)構(gòu)的腔體式吸收器，包括外殼(I)、腔體(7)，在外殼(I)與腔體(7)之間的空隙處設(shè)有填充材料(2)，在腔體(7)的開(kāi)口處設(shè)有玻璃蓋板(5)，其特征在于:所述腔體(7)是倒梯形結(jié)構(gòu)，包括兩側(cè)的平板反射板(4)、下底的圓弧反射板(6)和上底的玻璃蓋板(5)，在腔體(7)內(nèi)側(cè)并排設(shè)置若干個(gè)間距相同的吸收管(3)，在腔體(7)外側(cè)的吸收管(3)兩端分別連接一混流室(8)。2.如權(quán)利要求1所示的一種管簇式復(fù)合倒梯形結(jié)構(gòu)的腔體式吸收器，其特征在于:所述混流室(8)與吸收管(3)之間是采用銅焊連接。3.如權(quán)利要求1所示的一種管簇式復(fù)合倒梯形結(jié)構(gòu)的腔體式吸收器，其特征在于:所述混流(8)室通過(guò)鉚接固定在外殼(I)上。4.如權(quán)利要求1所示的一種管簇式復(fù)合倒梯形結(jié)構(gòu)的腔體式吸收器，其特征在于:所述吸收管(I)是外壁面有涂層的黃銅管。5.如權(quán)利要求1所示的一種管簇式復(fù)合倒梯形結(jié)構(gòu)的腔體式吸收器，其特征在于:在兩側(cè)的平板反射板(4)和下底的圓弧反射板(6)上貼有反射膜。6.如權(quán)利要求1所示的一種管簇式復(fù)合倒梯形結(jié)構(gòu)的腔體式吸收器，其特征在于:所述玻璃蓋板(5)是超白玻璃。7.如權(quán)利要求1所示的一種管簇式復(fù)合倒梯形結(jié)構(gòu)的腔體式吸收器，其特征在于:所述填充材料(2)是保溫材料。8.如權(quán)利要求1所示的一種管簇式復(fù)合倒梯形結(jié)構(gòu)的腔體式吸收器，其特征在于:在吸收管(3)的中間處還設(shè)有保持其間距的固定架。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供一種管簇式復(fù)合倒梯形結(jié)構(gòu)的腔體式吸收器，包括外殼、腔體，在外殼與腔體之間的空隙處設(shè)有填充材料，在腔體的開(kāi)口處設(shè)有玻璃蓋板，所述腔體是倒梯形結(jié)構(gòu)，包括兩側(cè)的平板反射板、下底的圓弧反射板和上底的玻璃蓋板，在腔體內(nèi)側(cè)并排設(shè)置若干個(gè)間距相同的吸收管，在腔體外側(cè)的吸收管兩端分別連接一混流室。本吸收器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，具有較高的光學(xué)效率和熱效率，同時(shí)可以使集熱元件對(duì)光線(xiàn)的吸收相對(duì)更加均勻，解決了一定的熱應(yīng)力問(wèn)題。
【IPC分類(lèi)】F24J2/06, F24J2/46, F24J2/50
【公開(kāi)號(hào)】CN204806715
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520458853
【發(fā)明人】王志敏, 田瑞, 衛(wèi)強(qiáng), 韓雪, 任艷男, 齊井超
【申請(qǐng)人】?jī)?nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2015年6月30日