[发明专利]一种管道回折型太阳能集热装置

说明书

本发明公开了一种管道回折型太阳能集热装置，本装置包括外壳(11)，外壳(11)内设有堆叠结构构成的蓄热体(10)，蓄热体(10)内设有至少一根回折型换热管道(21)，回折型换热管道(21)的两端分别与穿出外壳(11)的入口管道(2)和出口管道(8)相连通。本发明利用蓄热体作为太阳能腔体吸收器，吸热管道布置紧凑，单管换热面积大，有效地解决了太阳能热量输出不稳定的问题，提高了输出工质的参数；并将集热装置的蓄热体采用堆叠结构，可针对用户需求灵活设计堆叠层数，以适应不同功率集热装置的需求。同时，本发明结构简单，效果显著，适宜推广使用。

技术领域

本发明属于太阳能热利用技术领域，尤其涉及一种管道回折型太阳能集热装置。

背景技术

太阳能作为一种可再生的新能源，具有清洁、环保、持续、长久的优势，成为人们应对能源短缺、气候变化与节能减排的重要选择之一，越来越受到世人的强烈关注，也成为我国当前能源发展的重要方向，但是由于太阳能具有能量密度低、不稳定性等特点，太阳能光热利用系统的高效稳定运行仍面临诸多问题。为了保证太阳能光热利用系统的稳定性与安全性，通过蓄热系统将多余的太阳能热量储存起来，在没有日照或日照不足时再将蓄热释放出来，是一种常见的解决方式。

目前这类太阳能的蓄热系统一般是与集热装置是分离的，之间以热传递回路相连接，造成了阻力大、热量损耗严重的问题。而将太阳能蓄热装置与集热装置结合在一起的蓄热集热器结构紧凑，是一种有效的解决方式，但是由于尺寸的限制，采用单根直管换热长度不足，换热面积过小，加热得到的工质品质较低，金属管道与蓄热体热膨胀系数不同也会造成较大的应力，影响运行的安全稳定。

因此，太阳能集热蓄热一体式集热器在优化管路结构，减小温差应力，实现集热装置稳定、安全运行等方面还有进一步改善的空间。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提出一种管道回折型太阳能集热装置，以提高太阳能集热效率。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种管道回折型太阳能集热装置，本装置包括外壳，其特征在于：外壳内设有堆叠结构构成的蓄热体，蓄热体内穿设有至少一根回折型换热管道，回折型换热管道的两端分别与与穿出外壳的入口管道和出口管道相连通。

进一步，所述蓄热体为桶状，其内中空区域构成吸热腔；开口处设有石英玻璃窗口。

进一步，所述的蓄热体包括交替循环堆叠的至少一个奇数层蓄热体和至少一个偶数层蓄热体，所述的奇数层蓄热体和偶数层蓄热体呈圆筒状，内部中空区域构成吸热腔；还包括叠放于蓄热体顶部的顶层蓄热体，所述顶层蓄热体呈圆柱状，并覆盖吸热腔的顶部，令蓄热体构成下端开口的、倒置桶状。

进一步，回折型换热管道包括至少一个竖直段和至少一个水平段。

进一步，奇数层蓄热体、偶数层蓄热体和顶层蓄热体上分别设有供竖直段穿过的对应通孔，所述通孔与竖直段紧密贴合。

进一步，所述的水平段对应设于相邻奇数层蓄热体和偶数层蓄热体之间的接触面处，和/或顶层蓄热体的下表面处。

进一步，所述奇数层蓄热体、偶数层蓄热体和顶层蓄热体上分别对应设有供水平段穿过的浅弧形槽道，所述浅弧形槽道与对应水平段紧密贴合。

进一步，所述奇数层蓄热体和/或偶数层蓄热体和/或顶层蓄热体上分别对应设有供水平段穿过的深弧形槽道，所述深弧形槽道与水平段之间设有一定间隙。

进一步，所述竖直段为轴线沿竖直线延伸的直管。

进一步，所述水平段为轴线沿水平面中的直线延伸的直管，或轴线沿水平面中的弧线延伸的弧形管。

进一步，外壳的下侧相对轴线对称排布有多根入口管道，各入口管道伸入外壳的一端分别与对应的一根回折型换热管道相连通，另一端与同一入口分流管分别相连通。