[实用新型]一种太阳能吸热装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能吸热器，属于太阳能热利用技术。

背景技术

随着传统化石能源的逐渐枯竭和环境问题的不断凸显，太阳能的开发和利用受到人们的普遍关注。碟式太阳能集热系统是一种聚光比高、结构简单、可模块化、特别适合于分布式能源系统的太阳能高温利用系统。在碟式太阳能集热系统中，太阳能吸热器是将太阳能转换为热能的关键部件，对系统的光热转换效率和可靠性有重要影响。

碟式太阳能集热系统的吸热器按吸热方式可以分为利用聚焦太阳光直接加热的直接照射式吸热器和利用热管原理间接加热的热管式吸热器。吸热器通常安装在碟式聚光器的焦点处，不仅需要承受高温，而且需要承受不均匀的太阳辐射造成的局部过热。由于管道表面容易因过热而破坏，所以直接照射式吸热器的使用受到了很大限制。与直接照射式吸热器相比，热管式吸热器利用工质的相变来传递热量，传热能力明显增强，太阳辐射的不均匀不易造成吸热表面的破坏。因此，热管式太阳能吸热器是一种性能优良的光热转换装置。

中国发明专利“高温太阳能热管接收器”（专利号：ZL 200710191145.4）设计了一种高温太阳能接收器，其吸热腔由相邻的异型高温热管吸热段两两相连并对中均匀而成，热管吸热段与放热段用陶瓷圆锥体隔开；异型高温热管的吸热段为梭形，套管套在异型高温热管的放热段上，套管上设有工作流体进口、工作流体出口。经聚光器聚集后的太阳光从采光口入射到吸热腔内，由高温热管的吸热段吸收，在此光能转换成热能；热能从吸热段传向放热段；同时，从工作流体进口管流进的工作流体流经套管时将热量带走，之后从工作流体出口管流出。该发明解决了吸热效率低下、使用受到局限等缺陷。但其吸热腔顶部的陶瓷圆锥体在反射入射光线至热管表面的过程中必然会有一部分光线逸出采光口，使光学损失增加；同时，由高温热管发出的长波热辐射射线可通过采光口直接投向环境，辐射换热损失大，吸热效率低。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种太阳能吸热器。

本实用新型是一种太阳能吸热器，包括内壳体1、保温材料2、带有金属肋片的圆柱状的热管3、玻璃窗4、二次聚光器5、采光口6、外壳体7、工作流体水箱8、工作流体出口管9、工作流体进口管10、工作流体进口管支管11、套管12，内壳体1、外壳体7和工作流体水箱8均为圆柱状，内壳体1、工作流体水箱8在外壳体7内部，三者同轴布置；吸热器内部安装有若干带有金属肋片的圆柱状的热管3，其轴线RO与吸热器轴线O1O2平行；热管3放热段置于工作流体水箱8内，外装有套管18；热管3吸热段置于内壳体10内，其上焊接有金属肋片；内壳体1、外壳体7底部中心开有圆形的采光口6，采光口6处安装有光学玻璃窗4和二次聚光器5；工作流体进口管10进入工作流体水箱7之后分为若干支管11，每根支管11与每根热管放热段外的套管12相连。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1.本实用新型采用热管作为基本的传热组件，热管及肋片上都涂有选择性吸收涂层，所有进入吸热器内部的太阳光线都能直接投射到热管或肋片表面上，提高了吸热效率；

2.吸热器采光口处安装有二次聚光器，不仅可以提高系统的聚光比，减小了由跟踪误差和制造安装误差等引起的光学损失，而且能有效阻拦空气流动，降低对流换热损失；

3.吸热器采光口处安装玻璃窗，除可阻断吸热器内外的空气流动，有效降低吸热器的对流换热损失外，还可反射由高温热管发出的长波辐射，降低辐射换热损失；

4.内壳体表面涂有红外反射涂层，热管发出的热辐射射线经其反射后又被热管吸收，从而使壳体温度降低，减小了吸热器的导热损失和辐射热损失。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图，图2是热管布置及肋片形状示例图，附图中：1－内壳体；2―保温材料；3－热管；4―玻璃窗；5－二次聚光器；6―采光口；7－外壳体；8－工作流体水箱；9－工作流体出口管；10－工作流体进口管；11－工作流体进口管支管；12—套管。

具体实施方式