[发明专利]一种基于太阳能热利用的集中式吸热装置

说明书

本发明公开了一种基于太阳能热利用的集中式吸热装置，包括真空腔、吸热装置及支撑结构，其中，所述真空腔上壁包括透光层，真空腔侧壁及下壁包括绝热层，吸热装置通过支撑装置安装在真空腔内，所述吸热装置包括多个横向并排设置的吸热板单元，每个内设置有供工作介质流动的吸热腔，吸热腔一端与工作介质输入管道连通，另一端与工作介质输出管道连通，输入管道及输出管道通过吸热腔的侧壁与外界相连。本发明采用了并排的吸热板单元代替了现有技术中分散设置的吸热管，吸热板之间不存在间隙，吸热效率更高，且采用板状结构的吸热单元在增大吸热面积时，相同的吸热面积，所需的吸热单元数量更少，与采用吸热管相比，硬件成本更低。

技术领域

本发明涉及太阳能热利用技术领域，尤其涉及一种基于太阳能热利用的集中式吸热装置。

背景技术

依托太阳能的高温发电技术因其效率稍高，以及可实现性较好近年来受到国内外市场的追捧，2016年在全球范围内光热发电装机总量为500万千瓦。

为了满足光热发电的海量需求，现有一种基于空地联合的太阳能光热发电系统（专利申请号：CN108449049A），其采用空中二次反射系统，将太阳光汇聚为高能光束形成大面积集中光源并投射至地面的吸热系统，再由吸热系统中的吸热装置将集中光源的光能转化为工作介质的内能，而加热后的工作介质会流向发电装置用于发电。

在现有技术中，传统光热发电方式主要采用分布式吸热管的方案，该吸热管的主要形式为玻璃外管内套金属内管，玻璃与金属间抽真空，单个集热管的长度大于4m，直径大于125mm，整个集热系统由多根吸热管拼接串行成回路。但对大面积集中光源而言，传统的单根分布式吸热管方案无法满足应用，现有技术中的集热管摆放分散，如果用于吸收太阳光汇聚成的高能光束的热能，吸热效率低下，对于高能光束的利用率较低。

因此，如何充分吸收大面积集中光源的能量，并提高吸热效率，成为了本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明公开了一种基于太阳能热利用的集中式吸热装置，采用了并排的吸热板单元代替了现有技术中分散设置的吸热管，吸热板之间不存在间隙，吸热效率更高，且采用板状结构的吸热单元在增大吸热面积时，相同的吸热面积，所需的吸热单元数量更少，与采用吸热管相比，硬件成本更低。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种基于太阳能热利用的集中式吸热装置，包括真空腔、吸热装置及支撑结构，其中，所述真空腔上壁包括透光层，真空腔侧壁及下壁包括绝热层，吸热装置通过支撑装置安装在真空腔内，所述吸热装置包括多个横向并排设置的吸热板单元，每个内设置有供工作介质流动的吸热腔，吸热腔一端与工作介质输入管道连通，另一端与工作介质输出管道连通，输入管道及输出管道通过吸热腔的侧壁与外界相连。

优选地，所述真空腔侧壁的绝热层朝向真空腔内部的一侧还设置有可见光反射层或红外反射层。

优选地，所述真空腔侧壁及下壁的绝热层朝向真空腔内部的一侧还设置有红外反射层。

优选地，每块吸热板单元内平行间隔设置有多个条状吸热腔，每个吸热腔一端与工作介质输入管道连通，另一端与工作介质输出管道连通。

优选地，输入管道及输出管道沿吸热腔长度方向设置在对应吸热腔的正下方，且输入管道及输出管道朝背离相连通的吸热腔的方向延伸；沿吸热腔长度方向相邻的两块吸热板单元上的吸热腔沿吸热腔长度方向的投影相互交错且不重叠。

优选地，所述支撑结构包括多根支撑柱，支撑柱竖向设置在输入管道及输出管道的间隙之间，所述支撑柱一端与真空腔下壁连接，另一端与吸热板单元下表面连接。