[实用新型]非平面塔式太阳能吸热屏及吸热器

说明书

本实用新型提供了非平面塔式太阳能吸热屏及吸热器，包括上集箱、下集箱、通过连接管与上/下集箱连通的吸热管、包覆在上/下集箱外周的集箱保温元件及设置在吸热管背光面的吸热管保温元件，所述吸热管分为两段，上段为直管，下段为弧形管，所述吸热管成排紧密布置，每一根吸热管的弧形管曲率相同，所述吸热管向外弯曲侧为受光面；所述集箱保温元件，为围绕于上/下集箱四周的多层壳体，由外到内分别为外壳、隔热层、密封层和壁挂式电热辐射板，所述吸热管保温元件为多层结构，由内到外依次为金属板、加热电缆和保温层。该吸热屏下部呈曲面，避免了防护装置对吸热屏下部的遮挡，增大受光面比例，弧形设计可以缓解吸热管由于受热在竖直方向的膨胀。

技术领域

本实用新型涉及塔式太阳能吸热器设计技术领域，特别涉及非平面塔式太阳能吸热屏及吸热器。

背景技术

太阳能作为一种可再生能源，具有储量无限性、存在普遍性、使用清洁性和利用经济型等诸多优点：太阳每秒钟放射的能量大约是1.6×1023 kw，一年内到达地球表面的太阳能总量折合成标准煤约为1.892×1013千亿t，是目前世界主要能源探明储量的一万倍。目前，太阳能利用的方式主要包括太阳能光伏发电和太阳能光热发电。太阳能光热发电中，根据聚光的形式，可将发电技术分为：塔式、槽式、碟式和线性菲涅尔式四种。

针对塔式太阳能热发电系统，吸热器是整个系统中极其重要的组成部分，它可以将定日镜系统反射来的高能流密度辐射能转化为传热工质的高温热能。吸热器根据结构的不同可以分为管式吸热器和容积式吸热器。其中，管式吸热器又可以分为外露管式吸热器和腔体管式吸热器。

目前，外露塔式太阳能熔盐吸热器的上下两端都会布置防护砖，这是因为在吸热器的上下两端的位置，布置有各个吸热屏的进出口集箱。而吸热器一般布置在200多米的高空，环境条件恶劣，较高的风速会导致巨大的散热损失。为使集箱进出口处不会发生熔盐凝固的现象，需保证集箱进出口在适当的温度范围内，因此在进出口集箱四周需布置保温装置；同时，为了避免定日镜场反射过来的太阳光对保温设备的直接照射，所以在保温元件的外侧加装了一层防护砖。这样的布置虽然可以有效保证进出口集箱的温度，但也使得保温设备的整体体型变大了很多，具体表现为保温设备和防护砖的位置与吸热屏的受光面相比，更加凸出，这会影响到吸热屏的受光效果。

在实际的运行中，尤其是在预热期间，为了使整个吸热器的受光面都可以达到较高的温度，定日镜场反射过来的太阳光会力求照射到吸热屏受光面的每一个部分。但对于吸热屏受光面的下端，由于凸出的保温设备和防护砖会对定日镜场反射过来的太阳光产生一部分的遮挡，所以吸热器受光面的下端无法接收到太阳光，进而达不到理想的温度，有可能会导致熔盐在这里发生凝固的现象，危害到整个塔式太阳能热发电站的安全运行。亟需开发出一种对于吸热屏受光面的下端无遮挡的，可防止吸热器管路中的熔盐凝结造成堵塞、使用寿命更长，安全性更好的吸热器。

实用新型内容

为克服现有技术中所存在的上述不足，本实用新型提供了非平面塔式太阳能吸热屏，该吸热屏将下集箱的位置往吸热器的内部移动，下部分吸热屏为外凸曲面，避免了传统吸热屏结构中防护装置对吸热屏下部的遮挡，增大受光面比例，有利于预热时吸热屏受热面达到理想温度；吸热管下部弧形管路的加入，使得吸热屏的受光面积增加，更有利于熔盐在吸热管内的充分换热，同时，弧形的设计可以缓解吸热管由于受热在竖直方向上的膨胀。本申请还提供了非平面塔式太阳能吸热器。

非平面塔式太阳能吸热屏，包括上集箱、下集箱、通过连接管与上/下集箱连通的吸热管、包覆在上/下集箱外周的集箱保温元件及设置在吸热管背光面的吸热管保温元件，所述吸热管分为两段，上段为直管，下段为弧形管，所述吸热管成排紧密布置，每一根吸热管的弧形管曲率相同，所述吸热管向外弯曲侧为受光面；所述集箱保温元件，为围绕于上/下集箱的四周的多层壳体，由外到内分别为外壳、隔热层、密封层和壁挂式电热辐射板，所述吸热管保温元件为多层结构，由内到外依次为金属板、加热电缆和保温层。

与现有技术相比，本申请的非平面塔式太阳能吸热屏具有以下进步：