一維全玻璃真空排管式非跟蹤太陽能集熱器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種一維全玻璃真空排管式非跟蹤太陽能集熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]能源是社會發(fā)展，人類進步的基礎(chǔ)。隨著工業(yè)的發(fā)展不斷壯大以及人類的需求日益擴大，能源形勢日趨緊張，綠色能源被認為是從根本上解決人類能源需求的途徑。
[0003]其中太陽能因其“儲量”無限性，分布普遍性，清潔及經(jīng)濟性的特點而被認為是最具發(fā)展?jié)摿Φ男履茉粗?。太陽能光熱發(fā)電的特點是與電網(wǎng)適配性好，光電轉(zhuǎn)換率高，環(huán)?？烧{(diào)等，因而成為太陽能利用的重要發(fā)展方向。
[0004]太陽能光熱發(fā)電的關(guān)鍵是將太陽光能量積聚化，產(chǎn)生發(fā)電所需的溫度和能量，因而太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)的集熱器部分成為整個系統(tǒng)的關(guān)鍵，它直接影響光熱電轉(zhuǎn)化效率和發(fā)電成本的經(jīng)濟性。
[0005]現(xiàn)有的太陽能熱水集熱器具有多種結(jié)構(gòu)，一般可分為板式集熱器、真空集熱管和熱管式真空集熱器。板式集熱器性價比較高，吸熱換熱界面處相對平緩，能量分布較均勻，整個界面不存在熱點，整體換熱較均勻，使用壽命較長，因此板式集熱器在太陽能光熱領(lǐng)域占據(jù)重要的地位，但是板式集熱器抗凍性能差，不適于北方地區(qū)使用。真空集熱管可耐低溫-30°C，但是玻璃管件的破損率較高，且低溫效能較差，直流方式的真空集熱管在夏季有爆管的危險。熱管式真空集熱器效能較好，但同樣存在玻璃管易裂的危險，因此，目前尚未出現(xiàn)一種普適性的，性價比較高的太陽能集熱器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種新型的一維全玻璃真空排管式非跟蹤太陽能集熱器。具有良好的抗凍能力、更高的集熱換熱效果、更長的使用壽命和更低的制作成本。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實施方式提供了一種一維全玻璃真空排管式非跟蹤太陽能集熱器，包括:殼體，所述殼體為透明；集熱管路，多根集熱管路互相平行地布置在所述殼體內(nèi)部，多根集熱管路之間串聯(lián)連接，殼體與集熱管路之間設(shè)置為真空；緊貼集熱管路表面的作為集熱器吸熱腔的吸熱翅片，該吸熱翅片為與集熱管路匹配的波紋型，且該吸熱翅片表面敷設(shè)有選擇性吸收涂層；背光面的熱輻射屏蔽層，該熱輻射屏蔽層為鍍膜反射板。
[0008]優(yōu)選地，集熱管路由平管、翹管、繞管組成，平管、翹管、繞管之間互相串聯(lián)連接，多根平管之間互相平行。
[0009]優(yōu)選地，集熱管路封裝于透明殼體內(nèi)，通過支架進行固定。
[0010]優(yōu)選地，支架為不銹鋼彈簧片。
[0011]優(yōu)選地，熱輻射屏蔽層為鋁板或鍍鋁不銹鋼板，并通過支架固定在透明殼體內(nèi)部。
[0012]優(yōu)選地，將所述熱輻射屏蔽層與集熱管路間距為2_5mm。
[0013]優(yōu)選地，所述熱輻射屏蔽層為1-3層。
[0014]優(yōu)選地,殼體為圓柱形或橢圓柱形。
[0015]優(yōu)選地，將所述殼體通過真空抽嘴抽真空。
[0016]優(yōu)選地，所述殼體外側(cè)的管路通過包裹保溫材料或采用真空保溫管進行保溫。
[0017]優(yōu)選地，所述殼體內(nèi)填制蒸散型和非蒸散型吸氣劑以維持真空腔的真空度。
[0018]本發(fā)明實施方式與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要區(qū)別及其效果在于:多根集熱管串聯(lián)和位于集熱管上方的吸熱翅片相結(jié)合，對射入的太陽光譜設(shè)置了光陷阱，提高了集熱器的集熱換熱效率。波浪形的吸熱翅片增大了與集熱管間的接觸面積，使換熱表面溫度分布更為均勻，降低系統(tǒng)管路熱損耗及系統(tǒng)循環(huán)泵功耗，從而提高太陽能集熱器的集熱換熱效率。排管式連接的管路流阻小，可以通過循環(huán)加熱解決溫升小的問題，制造和保溫工藝簡單。由于采用熱輻射屏蔽層和波紋板吸熱結(jié)構(gòu)，排管集熱器的等效輻射面積比傳統(tǒng)單管熱靶低，大幅度降低黑體輻射熱損失；且排管式的管路流阻小，通過循環(huán)加熱解決溫升問題，簡化了制造工藝和保溫工藝。真空腔體使得保溫效果更好，使得集熱器具備更佳的抗凍能力，解決了玻璃管真空封裝問題，延長集熱器的使用壽命。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明實施例的一維全玻璃真空排管式非跟蹤太陽能集熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是本發(fā)明實施例的一維全玻璃真空排管式非跟蹤太陽能集熱器的受光面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3是本發(fā)明實施例的一維全玻璃真空排管式非跟蹤太陽能集熱器的背光面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4是本發(fā)明實施例的一維全玻璃真空排管式非跟蹤太陽能集熱器的側(cè)視圖；
[0023]圖5是本發(fā)明實施例的一維全玻璃真空排管式非跟蹤太陽能集熱器的內(nèi)部排管的平管結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖6是本發(fā)明實施例的一維全玻璃真空排管式非跟蹤太陽能集熱器的內(nèi)部排管的翹管結(jié)構(gòu)圖；
[0025]圖7是本發(fā)明實施例的一維全玻璃真空排管式非跟蹤太陽能集熱器的內(nèi)部排管的繞管正面結(jié)構(gòu)圖；
[0026]圖8是本發(fā)明實施例的一維全玻璃真空排管式非跟蹤太陽能集熱器的內(nèi)部排管的繞管背面結(jié)構(gòu)圖；
[0027]圖9是本發(fā)明實施例的一維全玻璃真空排管式非跟蹤太陽能集熱器的支架結(jié)構(gòu)圖；
[0028]圖10是本發(fā)明實施例的一維全玻璃真空排管式非跟蹤太陽能集熱器的波紋板正面結(jié)構(gòu)圖；
[0029]圖11是本發(fā)明實施例的一維全玻璃真空排管式非跟蹤太陽能集熱器的波紋板側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0030]在以下的敘述中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術(shù)細節(jié)。但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，即使沒有這些技術(shù)細節(jié)和基于以下各實施方式的種種變化和修改，也可以實現(xiàn)本申請各權(quán)利要求所要求保護的技術(shù)方案。
[0031]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作進一步地詳細描述。圖中相同或相似的構(gòu)件采用相同的附圖標記表示。
[0032]參見圖1、圖2、圖3和圖4，為該一維全玻璃真空排管式非跟蹤太陽能集熱器實施例的結(jié)構(gòu)示意圖、受光面和背光面結(jié)構(gòu)示意圖以及側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。該一維全玻璃真空排管式非跟蹤太陽能集熱器包括:多根集熱管路1，管路I之間等距平行設(shè)置，分布成兩層，也可以是多層結(jié)構(gòu)可最大限度互相彌補內(nèi)外線匝之間的空隙，裝配性能好；透明殼體2，透明殼體2采用硼硅玻璃形成圓柱形或橢圓柱形，且該透明殼體表面涂覆有增透膜3，增透膜3用于減少透明殼體表面太陽光損失，增大太陽光的入射能量；玻璃管支架4，支架用于將多根管路I固定于透明殼體2內(nèi)部，該支架采用不銹鋼彈簧片且該支架數(shù)量可根據(jù)集熱器具體尺寸進行設(shè)置；玻璃管連接頭5和端板6，連接頭將多根管路I與透明殼體2通過玻璃端板6進行連接；真空抽嘴7，殼體2通過真空抽嘴7抽真空，真空具有較低的氣體導(dǎo)熱損失，增強了集熱器的光熱效率。
[0033]參見圖3，在太陽能集熱器的背光面設(shè)置作為一維非跟蹤聚焦集熱器的熱輻射屏蔽層8，該熱輻射屏蔽層8采用鋁板或鍍膜不銹鋼板，與集熱排管間距2-5_，可大幅度降低黑體輻射熱損失，提高集熱器效率。
[0034]參見圖5、圖6，為一維全玻璃真空排管式非跟蹤太陽能集熱器實施例的吸熱翅片正面和側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。該一維全玻璃真空排管式非跟蹤太陽能集熱器實施例的吸熱翅片9緊貼管路I的表面，并呈波浪形，波浪形翅片形成平行小腔體，使得光線進入后形成光陷阱，從而達到更好的換熱效果。吸熱翅片9表面涂覆選擇性吸收涂層10，用于吸收太陽能可見光，反射紅外光，進一步提聞集熱器的光熱效率。
[0035]參見圖7、圖8、圖9和圖10，為該一維全玻璃真空排管式非跟蹤太陽能集熱器實施例的排管結(jié)構(gòu)示意圖。該一維全玻璃真空排管式非跟蹤太陽能集熱器排管管路I包括:平管11，翹管12和繞管13。多根排管之間等距平行設(shè)置，平管11和翹管12交叉分布，端口處為繞管13結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)可最大限度互相彌補內(nèi)外線匝之間的空隙，裝配性能好。
[0036]參見圖11，為該一維全玻璃真空排管式非跟蹤太陽能集熱器實施例的玻璃管支架結(jié)構(gòu)示意圖。該一維全玻璃真空排管式非跟蹤太陽能集熱器實施例的玻璃管支架4采用不銹鋼彈簧片，將將多根管路I固定于透明殼體2內(nèi)部。
[0037]此外，集熱器兩端進出流母管14外側(cè)可以包裹保溫材料，也可以套設(shè)真空保溫套管保溫。
[0038]雖然通過參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實施方式，已經(jīng)對本發(fā)明進行了圖示和描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以在形式上和細節(jié)上對其作各種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
【主權(quán)項】
1.一種一維全玻璃真空排管式非跟蹤太陽能集熱器，其特征在于，包括: 殼體，所述殼體為透明； 集熱管路，多根集熱管路互相平行地布置在所述殼體內(nèi)部，多根集熱管路之間串聯(lián)連接，殼體與集熱管路之間設(shè)置為真空； 緊貼集熱管路表面的作為集熱器吸熱腔的吸熱翅片，該吸熱翅片為與集熱管路匹配的波紋型，且該吸熱翅片表面敷設(shè)有選擇性吸收涂層； 背光面的熱輻射屏蔽層，該熱輻射屏蔽層為鍍膜反射板。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集熱器，其特征在于，所述集熱管路由平管、翹管、繞管組成，平管、翹管、繞管之間互相串聯(lián)連接，多根平管之間互相平行。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集熱器，其特征在于，所述集熱管路封裝于透明殼體內(nèi)，通過支架進行固定。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集熱器，其特征在于，所述支架為不銹鋼彈簧片。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集熱器，其特征在于，所述熱輻射屏蔽層為鋁板或鍍鋁不銹鋼板，并通過支架固定在透明殼體內(nèi)部。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集熱器，其特征在于，所述熱輻射屏蔽層與集熱管路間距為2-5mm。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集熱器，其特征在于，所述熱輻射屏蔽層為1-3層。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集熱器,其特征在于,將所述殼體通過真空抽嘴抽真空。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集熱器，其特征在于，所述殼體外側(cè)的管路通過包裹保溫材料或采用真空保溫管進行保溫。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集熱器，其特征在于，所述殼體內(nèi)填制蒸散型和非蒸散型吸氣劑以維持真空腔的真空度。
【專利摘要】本發(fā)明涉及太陽能光熱發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種一維全玻璃真空排管式非跟蹤太陽能集熱器。該一維全玻璃真空排管式非跟蹤太陽能集熱器包括：殼體，所述殼體為透明；集熱管路，多根集熱管路互相平行地布置在所述殼體內(nèi)部，多根集熱管路之間串聯(lián)連接，殼體與集熱管路之間設(shè)置為真空；緊貼集熱管路表面的作為集熱器吸熱腔的吸熱翅片，該吸熱翅片為與集熱管路匹配的波紋型，且該吸熱翅片表面敷設(shè)有選擇性吸收涂層；背光面的熱輻射屏蔽層，該熱輻射屏蔽層為鍍膜反射板。本發(fā)明提高了太陽能集熱器的集熱換熱效率，大幅度降低黑體輻射熱損失，解決了溫升問題，簡化了制造工藝和保溫工藝，且具備良好的保溫抗凍能力，延長了集熱器的使用壽命。
【IPC分類】F24J2/46, F24J2/26
【公開號】CN105222374
【申請?zhí)枴緾N201410228731
【發(fā)明人】吳露, 項曉東
【申請人】益科博能源科技（上海）有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2014年5月27日