CN103486742A

CN103486742A - 中高温太阳能集热器

Info

Publication number: CN103486742A
Application number: CN201210192760.8A
Authority: CN
Inventors: 罗运山
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-06-11
Filing date: 2012-06-11
Publication date: 2014-01-01

Abstract

本发明公开一种中高温太阳能集热器，采集太阳能中高温热能。本发明由支架1、轴承2、3、一维跟踪***4、液压传动杆5、抛物线反光镜6、15、集热盒7、保温层、真空玻璃盖板、窄缝、自控液泵19、传热液管、吸热板、进液口、出液口组成。抛物线反光镜6、15用一维跟踪方法跟踪，其中轴面与接收面垂直，接收面垂直设置金属片若干成多条窄缝，垂直窄缝金属片与接收面焊接并黑色处理。传热液管向光面兼作接收面，接收面平行放置真空玻璃盖板，余四周及底面用保温材料包围，减少热损。通过自控液泵19驱动传热工质将热能输出；串连多个集热器分级集热，可使温度达到设计温度，为太阳能工业化、规模性采集提供技术支撑。

Description

中高温太阳能集热器

技术领域

本发明涉及一种中高温太阳能采集器，尤其是聚光集热，可以高温采集太阳热能。

背景技术

太阳能作为可再生能源取之不尽，用之不竭。人类在探索中成功地应用于人类生活用水的真空管太阳能热水器、平板式太阳能热水器；这些处于低温集热的集热器处于商品化中，技术已成熟，被广泛应用。

处于试验中的中高温太阳能集热器具有定日镜型高温集热器、槽式聚光型真空管集热器等。如聚光类太阳能集热器定日镜型，它将若干定日镜具备二维自动跟踪条件及接收器高悬在一高塔顶上，这两项成本太大，占地面积也大，所以迟迟不能商品化应用。槽式集热器在真空管内设置管道传热，真空管作为保温体，由于真空管的管径受到限制，对太阳光的采集面只是线性光斑，线性强光束的接收面很小，做到反光率小，除了涂层而外别的方法难以完成。这给减小反光率设置了瓶颈。再由于真空管管径小的限制聚光的高温工质管道不可能有足够的粗，对工业化运用太阳能在总输出量上也受到了限制。显然，人类追求太阳能应用不是局限在生活用水方面，应该是规模化、工业化生产高能流的太阳能得到能源满足的供应，人类对太阳能应用的趋势是高效能、低成本、工业化、规模性。

发明内容

本发明的目的是提供一种中高温太阳能集热器，不仅能产生低温热能，而且能产生中高温热能；不仅能用于家庭生活热水，而且能工业化生产大量热能，其温度可达到560℃的效果。为达到上述的目的，本发明中高温太阳能集热器由支架1、轴承2、3、一维跟踪***4、液压传动杆5、抛物线反光镜6、15、集热盒7、保温层9、真空玻璃盖板10、窄缝20、自控液泵19、传热液管11、吸热板12、进液口13、出液口14组成；传热管的向光面为平面金属管，兼作吸热板12、在该吸热板上垂直焊接若干金属片8组成窄缝，金属片8的二面和传热管向光面进行钼黑化学处理或其他黑色处理，金属片的高度及相邻间隔为h/d大于等于5，采用这样结构由于一维跟踪***自动化保证太阳光束与接收面垂直，在一维跟踪情况下采集太阳能最大化，通过抛物线反光镜聚焦光斑面在接收面上形成强能光束；又由于接收面的窄缝金属片及接收面进行黑色处理，使吸收率增强；再由于窄缝的h/d大于等于5设置使强能流光束多次反射在窄缝的金属片和接收面上，强能流的光束最大化被吸收板和窄缝吸收，窄缝和接收面的热能及时传递于传热液管，管内的液体工质升温到一定温度由自控液泵将热能及时输出，进液口补充冷工质进行二次集热传能过程。

下面结合附图和具体实施方法作进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明的结构图

图2是本发明的集热盒剖面图

具体实施方式

图1所示的中高温太阳能集热器由支架1、轴承2、3、一维跟踪***4、液压传动杆5、抛物线反光镜6、15、集热盒7、自控液泵19；如图2所示集热盒7、金属片8、保温层9、真空玻璃盖板10、传热液管11、吸热板12、进液口13、出液口14组成。传热管11的向光面兼作吸热板12；抛物线反光镜6、15对称的中轴面垂直于集热盒中传液管11的平面吸热板12制成一体。其一维跟踪***4采取按集热器的中轴线水平东西方向布置。根据事先计算的太阳赤纬角的变化，抛物面反射镜6、15绕轴作俯仰转动跟踪太阳，达到白天全天都能聚光采集到高能流的太阳能目的。由于地球公转的变化半年一周期，采取了这种方法后，集热器角度每天变动0.2度左右并采取一维俯仰运动，每天跟踪机械转动约一次上下，使地球围绕太阳公转发生的变化得到矫正；太阳的光束始终平行于垂直太阳集热器的接收面。又由于东西水平放置集热器，并且按太阳能集热器俯仰轴承2、3的轴线精确东西水平放置，一日之内从早到晚基本上保持太阳能集热器的接收面的垂直中轴面与太阳能光束线在平行面上，进入抛物线反光镜6、15上的光束折射光斑就会按设计全部落在太阳能集热器接收面或接收面的东西延长线上。一维跟踪***4驱动中高温太阳能集热器的液压传动杆5，支架1上的转轴运动至太阳光束线与抛物线反光镜6、15的对称中轴面平行，太阳光束通过抛物线反光镜6、15的上开***入，抛物线反光镜6、15将射入的光束折射在集热盒吸热板12上，吸热板12与窄缝20涂黑使大量的光束热能被吸收，又因窄缝的设置，使光束几次折射最大化被吸收在窄缝20的金属片8和吸热板12上，液态工质所在的传热液管11由向光面的真空玻璃盖板10与四周和底面的保温层9包围，保住了热能的损耗降至最小。由于吸热板12和金属片8是金属体，吸收的热能可以快速导热致传热管中的液体工质，液体工质的流动性在自控液泵19的作用下及时将热能通过出液口14输出储备或应用。将出液口14输出的高温工质输出给另一组中高温太阳能集热器串连加温，其传热工质会连续升温达到中高温设计温度。

本发明具有大工业化采集中高温太阳能的特点，结构简单，成本较低。可广泛应用于火力发电预热水发电工程、海水淡化工程、供热供暖工程等领域。

Claims

1.中高温太阳能集热器由支架1、轴承2、3、一维跟踪***4、液压传动杆5、抛物线反光镜6、15、集热盒7、保温层9、真空玻璃盖板10、窄缝20、自控液泵19、传热液管11、吸热板12、进液口13、出液口14组成；其特征是：传热液管11向光面板兼吸热板12上垂直设置若干片金属片8，金属片8的两面及吸热板12作黑色处理。

2.根据权利要求1所述窄缝20由若干片金属片8垂直设置在传热液管11的吸热板12上组成，其特征是：金属片15的高度比金属片15相邻间距大于等于5。