[发明专利]太阳能热超导聚热装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种太阳能热超导聚热装置，属于太阳能热利用的技术领域。特别适用于聚热发电、供暖、供水、烘干、加热、工业换热等方面。

背景技术

随着当今世界的能源危机，石油、天然气、煤等不可再生资源日近枯竭，能源价格也不断上涨，严重影响全球经济发展，开发利用可再生能源和太阳能成为全球关注的焦点。目前已有利用太阳能的聚热(加热)装置，普遍换热面积小、加热速度慢、易扩散、产生可供热量少、投入成本高，而其本身应用范围小。如真空集热管，仅作为生产、生活用水的热源，在炎热的夏天，太阳能最充足的时候，热水使用量却相对较少，导致多余的热量因水分的蒸发而浪费。

发明内容

本发明的目的是针对上述不足之处，提供一种太阳能热超导聚热装置，该装置包括真空玻璃管或太阳能真空集热管、多曲面异形金属热交换管、超导介质、蒸发器、边框和下外壳体等相关连接件。利用真空玻璃管或太阳能真空集热管、多曲面异形金属热交换管和超导介质相结合，在真空负压工作环境中，达到最佳的聚热、传热效果。利用真空玻璃管或太阳能真空集热管和多曲面异形金属热交换管吸收分散的太阳辐射能，并通过实现冷热交换，把热量传递给管内的超导介质，在太阳能的持续加热过程中，受热后汽化的超导介质迅速汽化上升进入蒸发器内的多曲面异形金属热交换管，经此管冷热交换，使蒸发器内的流体介质(超导介质、水或空气等)受热汽化或蒸发，并经由汽化通道喷射，进入低温流体能量转换装置、混合式多热源快速热水器或超导多功能取暖器等，可以大大提高太阳辐射能的利用率，节约能源。

太阳能热超导聚热装置是采取以下技术方案实现：太阳能热超导聚热装置包括真空玻璃管或太阳能真空集热管、多曲面异形金属热交换管、超导介质、蒸发器、边框、上壳体和下外壳体。

蒸发器具有全封闭承压箱体，在全封闭承压箱体内装有若干根多曲面异形金属散热管，若干根多曲面异形金属散热管下端通过热交换管连接头固定在全封闭承压箱体底部，该管上端装有封头，全封闭承压箱体内装有流体介质，所述流体介质可采用超导介质、水或空气。全封闭承压箱体设置有汽化通道接口和介质循环接口。全封闭承压箱体外部装有上壳体，在上壳体与全封闭承压箱体之间装有保温层。

多曲面异形金属热交换管上端固定有连接头，该连接头通过螺钉或连接螺纹与多曲面异形金属热交换下端的连接头密封连接，多曲面异形金属热交换管下端装有抽真空接头，多曲面异形金属热交换管与蒸发器内多曲面异形金属散热管密封连通，通过抽真空接头抽真空，真空度为0.03-0.1MPa，加注有超导介质。

真空玻璃管或太阳能真空集热管套装在多曲面异形金属热交换管外部，并通过密封条密封，太阳能真空集热管下端固定在下壳体的限位垫上。上壳体与下壳体之间装有边框，通过边框将上壳体与下壳体连接固定。

所述的多曲面异形金属热交换管采用多曲面异形金属热交换圆形管、多曲面异形金属热交换扁形管或多曲面异形金属热交换方形管。

所述的太阳能真空集热管采用市售北大华丰、宝光、华宇和豪光等太阳能真空集热管，

所述的真空玻璃管是市售双层玻璃管结构，外管和内管间为真空。

工作原理：太阳能真空集热管内壁的太阳能选择性吸收涂层，把分散的太阳辐射能汇聚于设置在管内的多曲面异形金属热交换管外壁上，该管外壁的太阳能选择性吸收涂层迅速吸收热量并传递给管内的超导介质，使之迅速升温；当多曲面异形金属热交换管内的超导介质达到一定的启动条件时，迅速汽化，并沿管内壁上升，进入蒸发器内的多曲面异形金属热交换管，由于多曲面异形金属热交换管内外两侧存在温度差，使得汽化气体与蒸发器内的流体介质(超导介质、水或空气等)冷热交换。同时使蒸发器内流体介质升温并汽化，进入汽化通道，喷射而出，进入低温流体能量转换装置、混合式多热源快速热水器或超导多功能取暖器等，可以大大提高太阳辐射能的利用率，节约能源。

本发明太阳能热超导聚热装置的技术特点：