蛇形腔式太陽能集熱器的製作方法
2023-12-04 17:36:36 4
專利名稱：蛇形腔式太陽能集熱器的製作方法
技術領域：
蛇形腔式太陽能集熱器技術領域[0001]本實用新型涉及太陽能光熱發電系統技術領域，特別涉及一種蛇形腔式太陽能集熱器。
背景技術：
[0002]能源是社會發展，人類進步的基礎。隨著工業的發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，清潔及經濟性的特點而被認為是最具發展潛力的新能源之一。太陽能光熱發電的特點是與電網適配性好，光電轉換率高，環保可調等，因而成為太陽能利用的重要發展方向。[0004]太陽能光熱發電的關鍵是將太陽光能量積聚化，產生發電所需的溫度和能量，因而太陽能光熱發電系統的集熱器部分成為整個系統的關鍵，它直接影響光熱電轉化效率和發電成本的經濟性。[0005]根據理論計算可知，腔式結構的太陽能集熱器具有最大的能量收集率；但是，不同的聚焦方式獲得的能量分布在腔式集熱器內表面是不均勻的，這直接影響集熱器的熱量分布和局部換熱效率，進而對集熱器的使用壽命產生影響。因此在儘量保持腔式結構特點的同時使得熱交換界面處的能量分布儘量均勻是集熱器設計的最終目的。[0006]因此，本領域迫切需要研發一種新型的集熱器，能夠均勻集熱器的熱量分布和提高局部換熱效率。實用新型內容[0007]本實用新型的目的在於提供一種新型的蛇形腔式太陽能集熱器。能夠提高集熱換熱效果，並能簡化保溫和製造工藝，延長使用壽命。[0008]為解決上述技術問題，本實用新型的實施方式提供了一種蛇形腔式太陽能集熱器，其特徵在於，包括蛇形的吸熱盤管，和緊貼蛇形吸熱盤管的表面設有作為平行槽式吸熱腔的吸熱翅片，該吸熱翅片表面敷設有選擇性吸收塗層。[0009]可選的，蛇形吸熱盤管為雙層，互相併聯連接，吸熱盤管入口與進流母管連接，吸熱盤管出口與出流母管連接。[0010]可選的，吸熱翅片的形狀為波浪型。[0011]可選的，吸熱翅片表面具有多塊平行的橫隔板。[0012]可選的，吸熱翅片與吸熱盤管通過過盈嵌合或焊接固定。[0013]可選的，吸熱盤管封裝於殼體內，殼體下方設有透明蓋板，透明蓋板敷設增透膜。[0014]可選的，透明蓋板表面為平面或者弧面。[0015]可選的，殼體與吸熱盤管之間填充氣凝膠保溫。[0016]可選的，將殼體通過真空抽嘴抽真空。[0017]可選的，進流母管與出流母管通過真空保溫套管或外側包裹氣凝膠保溫。[0018]本實用新型實施方式與現有技術相比，主要區別及其效果在於本實用新型利用蛇形細管的纏繞方式實現平行槽腔式太陽能集熱器，吸熱盤管的表面設有作為平行槽式吸熱腔的吸熱翅片，彎曲槽式集熱腔式結構能夠保持換熱表面的溫度分布更為均勻，從而提高集熱器的集熱換熱效率，腔式結構具有類似光陷阱的特點，可最大效率的提高陽光的捕捉率，減少逸散，提高得光率；翅片設計選擇性吸收塗層，光熱轉換率高；雙層盤管制作簡單，且通過雙層盤管的設定排布形成腔式結構；蛇形形設計水力學阻力小，動力消耗小，降耗節能，製作工藝簡單。本實用新型通過將腔式結構、雙層盤管和蛇形結構彼此相結合，大大提高了集熱器的集熱換熱效率，還簡化了保溫和製造工藝。
[0019]圖I是本實用新型蛇形腔式太陽能集熱器的第一實施例的結構示意圖；[0020]圖2是本實用新型蛇形腔式太陽能集熱器的第一實施例的剖面圖；[0021]圖3是本實用新型蛇形腔式太陽能集熱器的第一實施例的蛇形吸熱盤管和吸熱翅片的結構示意圖；[0022]圖4是本實用新型蛇形腔式太陽能集熱器的第二實施例的剖面圖；[0023]圖5是本實用新型蛇形腔式太陽能集熱器的第三實施例的剖面圖。
具體實施方式
[0024]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細節。但是，本領域的普通技術人員可以理解，即使沒有這些技術細節和基於以下各實施方式的種種變化和修改，也可以實現本申請各權利要求所要求保護的技術方案。[0025]為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型的實施方式作進一步地詳細描述。圖中相同或相似的構件採用相同的附圖標記表示。[0026]參見圖I、圖2和圖3，為該蛇形腔式太陽能集熱器的結構示意圖和剖視圖。該蛇形腔式太陽能集熱器包括蛇形的吸熱盤管1，緊貼蛇形吸熱盤管I的表面設有作為平行槽式吸熱腔的吸熱翅片2，該吸熱翅片2表面敷設有選擇性吸收塗層。[0027]蛇形腔式太陽能集熱器結合了腔式結構和蛇形行狀的優點，在最大限度的保證得熱率的同時，使得光熱集中帶蛇形狀分布，能夠保持換熱表面的溫度分布更為均勻，從而提高集熱器的集熱換熱效率，還簡化了保溫和製造工藝，延長使用壽命。[0028]吸熱盤管I為雙層。雙層的吸熱盤管I互相併聯，入口端與出口端分別與進流母管3和出流母管4連接。雙層結構對盤管I材質的最小彎曲半徑要求低，製作加工無需特殊要求；雙層結構可最大限度互相彌補內外線匝之間的空隙，裝配性能好，最重要的是蛇形結構水力學損失小，動力消耗少。此外，吸熱盤管可根據具體需求調整為I層、3層或4層。[0029]參見圖3，示出該實施例中，蛇形吸熱盤管和吸熱翅片的結構圖，由圖可見，吸熱翅片2的形狀為波浪型。吸熱翅片2要求與吸熱盤管I相匹配，能夠更多的與吸熱盤管I接觸，，波浪形翅片形成平行槽式腔體，從而達到更好的換熱效果，吸熱翅片2的形成的吸熱腔使得光線進入後形成光陷阱，從而使得塗覆於吸熱翅片2上的選擇性吸收層吸收更多的太陽光，達到更好的換熱效果。[0030]在波浪形的吸熱翅片2上面設置了多塊平行的橫隔板10，橫隔板10用於反射太陽光，使吸熱翅片2表面形成多個小腔室結構，能夠進一步的提高吸熱換熱效率，實現集熱器的高溫使用。此外，在本實用新型的某些其他實施方式中，也可以不具備該橫隔板10，僅採用波浪形的吸熱翅片2達到光陷阱的效果。[0031]吸熱翅片2可以彎曲，與吸熱盤管I通過過盈嵌合固定。彎曲的吸熱翅片2可以完成與吸熱盤管I過盈嵌合的要求，而且能夠更好的貼合吸熱盤管I。此外，吸熱翅片2也可以通過焊接與吸熱盤管I固定。[0032]吸熱盤管I封裝於方形或圓柱形殼體5內，殼體5與吸熱盤管I之間填充氣凝膠6， 透明蓋板7表面具有弧度，因而能夠承受較大的應力，在弧形透明蓋板的表面敷設增透膜。 殼體5通過真空抽嘴8抽真空，在進流母管3與出流母管4外側套設真空保溫套管9保溫。 真空具有良好的保溫能力，氣凝膠進一步增強了保溫效果。[0033]參見圖4，示出了本實用新型蛇形腔式太陽能集熱器的第二實施例，該實施例與第一實施例的差別在於，透明蓋板7的表面為平面，殼體5與真空保溫套管8為一式結構，僅需對殼體5進行一次抽真空即可，在簡化了生產步驟的同時達到了相同的保溫效果。[0034]參見圖5，示出了本實用新型蛇形腔式太陽能集熱器的第三實施例，該實施例與第三實施例的差別在於外殼5不設真空抽嘴，不進行抽真空處理，同時，在進流母管3和出流母管4外側包裹氣凝膠6保溫。該方案可以應用在對於保溫要求不高的場合，節省了成本， 簡化了製作工藝。本實用新型通過將腔式結構、雙層盤管和蛇形結構彼此相結合，保持換熱表面的溫度分布更為均勻，大大提高了集熱器的集熱換熱效率。[0035]雖然通過參照本實用新型的某些優選實施方式，已經對本實用新型進行了圖示和描述，但本領域的普通技術人員應該明白，可以在形式上和細節上對其作各種改變，而不偏離本實用新型的精神和範圍。
權利要求1.一種蛇形腔式太陽能集熱器，其特徵在於，包括蛇形的吸熱盤管，和緊貼蛇形吸熱盤管的表面設有作為平行槽式吸熱腔的吸熱翅片，該吸熱翅片表面敷設有選擇性吸收塗層。
2.根據權利要求I所述的集熱器，其特徵在於，所述吸熱盤管為雙層，互相併聯連接，所述吸熱盤管入口與進流母管連接，吸熱盤管出口與出流母管連接。
3.根據權利要求2所述的集熱器，其特徵在於，所述吸熱翅片的形狀為波浪型。
4.根據權利要求3所述的集熱器，其特徵在於，所述吸熱翅片表面具有多塊平行的橫隔板。
5.根據權利要求4所述的集熱器，其特徵在於，所述吸熱翅片與所述吸熱盤管通過過盈嵌合或焊接固定。
6.根據權利要求5所述的集熱器，其特徵在於，所述吸熱盤管封裝於殼體內，殼體下方設有透明蓋板，透明蓋板敷設增透膜。
7.根據權利要求5所述的集熱器，其特徵在於，所述透明蓋板表面為平面或者弧面。
8.根據權利要求7所述的集熱器，其特徵在於，所述殼體與所述吸熱盤管之間填充氣凝膠。
9.根據權利要求8所述的集熱器，其特徵在於，將所述殼體通過真空抽嘴抽真空。
10.根據權利要求9所述的集熱器，其特徵在於，所述進流母管與出流母管通過真空保溫套管或外側包裹氣凝膠保溫。
專利摘要本實用新型涉及太陽能光熱發電技術領域，公開了一種蛇形腔式太陽能集熱器，包括蛇形的吸熱盤管，和緊貼蛇形吸熱盤管的表面設有作為平行槽式吸熱腔的吸熱翅片，該吸熱翅片表面敷設有選擇性吸收塗層。本實用新型的平行槽集熱腔式結構能夠保持換熱表面的溫度分布更為均勻，從而提高太陽能集熱器的集熱換熱效率，還簡化了其製造工藝和保溫工藝。
文檔編號F24J2/26GK202813828SQ20122044284
公開日2013年3月20日 申請日期2012年8月31日 優先權日2012年8月31日
發明者項曉東, 張融 申請人:益科博能源科技(上海)有限公司