[发明专利]太阳能收集器接收管的改进

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能收集器接收管的改进。

背景技术

太阳能收集器正变成日益受到关注的替代能源。在这些装置中，并且更具体地在太阳能收集器的接收管中，氢气的存在是有害的，这是由于它增加了来自中心管状本体(热移除流体在此流向接收管的外部)的热传导，因此逐渐地降低其效率。在这种情况下，由于在中心本体中流动的流体倾向于在高温下分解正产生的氢气，与氢气存在相关联的问题尤其引人关注。

此外，在采用不同的流体类型以在更高温度下进行热移除的新代接收管中，与氢气存在有关的问题以及由此造成的装置特性衰退尤其引人关注，这是由于在这种更高温度下存在来自接收器的金属部分的更多氢气释放。

在接收管内还存在与内部高温相关的另外问题，该问题使得吸气剂材料进入关于氢气容量(其与操作温度成反比)的不利工作状况。

出于该原因开发出了一些技术对策，诸如美国专利6832608中公开的技术对策，该技术对策描述了一种具有雪橇(在该领域中也通常用术语“桥”表示)的形式的布置，以便将吸气剂材料定位并且有效地容纳在接收管内，其目的在于遮护吸气剂材料免受太阳辐射以及遮护收集器的达到最高温度的那些部分。

这种布置具有一些缺点，由于典型地采用具有标准尺寸(即，具有10mm直径)的压缩粉末制圆片形式的吸气剂材料，这意味着为了能够将足够量的吸气剂材料引入接收管以保证适当地操作装置长达20-30年，每一个雪橇应容纳两行圆片，并且典型地在每一个接收管中容纳两个雪橇。

这引起两个不同性质的问题，在一方面，装载具有彼此邻近的两行吸气剂圆片形式的吸气剂材料更加困难，并且在另一方面，圆片彼此接触且与雪橇壁接触接触点数量更多。

这些接触点产生出一些更为脆性的区域，导致粉末产生。从圆片产生并随后脱离出粉末是要被尽可能减小的现象，即使那些粉末受到合适容装金属网限制。这些脱离出的粉末带来的问题不仅是关于美学性质的，还是关于功能性质的(例如，降低被暴露至辐射的表面的透明度，以及由此降低接收管的热效率)。

这些问题已在申请人名下的WO2012/016865中被解决，该文献教导通过将合适尺寸的圆片以单行的形式放置在雪橇中而将其最小化，作为进一步改进，该雪橇可选地包括圆片约束元件，诸如弹性元件之类。

发明内容

本发明目的在于减小粉末产生现象剧烈程度，并实现相对于该技术领域中已知布置的进一步改进。在本发明的第一方面中，本发明在于一种包含一个或更多个吸气剂系统的太阳能收集器接收管，该吸气剂系统包括基底，以一行或更多行布置在所述基底上的吸气剂材料的圆片，和容装金属网，该容装金属网固定到基底上并且包围住吸气剂圆片，其中，所述吸气剂圆片高度一致，在1和10mm之间，所述容装金属网则高度不一致，具有由金属容装网的最小和最大高度限定的至少一个凹陷部，金属容装网的最小高度等于吸气剂圆片的高度，而其最大高度是吸气剂圆片高度的1.05与2倍之间。

优选地，吸气剂系统中的吸气剂圆片的一致高度在2mm与6mm之间，而围绕吸气剂圆片并因此将吸气剂圆片容装到吸气剂系统中的包围网的最大高度是吸气剂圆片高度的1.2与1.5倍之间。

要强调的是，吸气剂系统及其部件的上述几何形状限定(尤其是容装金属网)指的是已经组装好的系统。实际上，特别有用的是使用预形成的容装金属网，该预形成的容装金属网的最小高度低于要用于吸气剂系统的吸气剂圆片高度，金属网弹性使得其能够成功且有用地使用，并且在更好地保持住吸气剂系统组件内的吸气剂圆片的方面提供优点。

措辞“吸气剂圆片高度一致”意指吸气剂圆片高度可以在圆片之间稍微不同，典型地相差十分之几毫米，这归因于吸气剂圆片制造过程中典型地存在于合适模具内压制吸气剂粉末的可变性。

在更加优选的实施例中，吸气剂系统内的吸气剂圆片具有15mm和35mm之间的直径，并且它们的直径/高度比率在2和8之间。通过吸气剂的这种尺寸特征，可以使用单个吸气剂系统来确保太阳能收集器接收管的适当寿命。

附图说明

下文将借助以下附图说明本发明，在附图中：

图1A和图1B示出根据本发明的接收管吸气剂系统的横截面，

图2A和图2B示出根据本发明的接收管吸气剂系统的其它备选实施例的横截面，

图3A示出根据本发明的接收管吸气剂系统的俯视图，图3B示出沿图3A的线A-A’截取的剖视图，