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CN105928216A - 一种点聚焦太阳能真空接收器 - Google Patents

一种点聚焦太阳能真空接收器 Download PDF

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CN105928216A
CN105928216A CN201610218276.6A CN201610218276A CN105928216A CN 105928216 A CN105928216 A CN 105928216A CN 201610218276 A CN201610218276 A CN 201610218276A CN 105928216 A CN105928216 A CN 105928216A
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CN
China
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inlet
metal absorber
glass enclosure
heat absorbing
absorbing body
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CN201610218276.6A
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蒋富林
孙伟
高汉三
葛洪川
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Beijing Jindu Solar Energy Tech Co Ltd
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Beijing Jindu Solar Energy Tech Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种点聚焦太阳能真空接收器，包括一玻璃罩管，一带有进出管道的金属吸热体和环形真空封接结构。所述玻璃罩管和带有进出管道的金属吸热体为单端开口结构，所述带有进出管道的金属吸热体设置在玻璃罩管的尾部封闭端，金属吸热体的进出管道从玻璃罩管的单端开口处引出。环形真空封接结构封接于所述玻璃罩管和带有进出管道的金属吸热体之间，并使其形成真空状态。金属吸热体外表面设置有一层太阳光谱选择性涂层。在金属吸热体不能接收到聚光器反射光的部分与玻璃罩管之间加设辐射遮热板，在金属吸热体的进出管道与玻璃罩管之间加设圆柱形保温遮热板。本发明的点聚焦真空接收器可有效减少热损，广泛用于各种点聚焦的太阳能旋转型聚光器，提供低成本的太阳能中高温集热场。

Description

一种点聚焦太阳能真空接收器
技术领域
本发明涉及一种太阳能热利用技术领域，特别涉及一种点聚焦太阳能真空接收器。
背景技术
太阳能热利用技术领域按温度划分，可分为三个温度段，低温领域(40-100℃)，中温领域(100-300℃)，高温领域(300-800℃)。
太阳能低温领域利用技术已经比较成熟，主要是提供生活热水，其产品为平板型集热器和真空管集热器。目前光热应用发展趋势正向中温工农业应用领域和高温热发电领域转变。特别在采暖，制冷空调，工业用热等中温利用有广泛的急迫的市场需求。但是，如何提供低成本的适用的中温集热器是太阳能中温利用的关键。
现有的几种中温集热器只适合中温偏低温度范围(100-150℃)，如低聚光比CPC强化全玻璃真空管，低聚光比CPC加直通真空管。
对于中温偏高温度范围(150-300℃)，已有许多研究，主要趋向是采用线聚焦模式的槽式反射式集热器和透射式集热器。虽然它们能工作在中温偏高温度段，但是线聚焦模式必须高聚光比，而高聚光比必须要求线聚焦聚光器的表面精度和结构强度大为提高，因而使制造成本大为提高，仍然很难满足市场的需求。因此中温偏高温度范围的低成本的中温集热器技术仍然是太阳能热利用领域市场急需的空缺。
点聚焦太阳能聚光装置可以有更高的聚光倍数，比槽式的线聚光装置更易获得中高温。但是现有的点聚焦接收器多为空腔式，在中高温使用时对流损失远大于辐射热损，极大影响热效率。因此，这种非真空的空腔式接收器的热性能仍然不能满足中温偏高温度范围的低成本的中温集热器的要求。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种点聚焦太阳能真空接收器。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种点聚焦太阳能聚光器的真空接收器，包括一玻璃罩管1、一带有进出管道的金属吸热体2和环形真空封接结构3，所述玻璃罩管1和带有进出管道的金属吸热体2为单端 开口结构，所述带有进出管道的金属吸热体2设置在玻璃罩管1的尾部封闭端，带有进出管道的金属吸热体1的进出管道2-2从玻璃罩管1的单端开口处引出，环形真空封接结构3封接于所述玻璃罩管1和带有进出管道的金属吸热体2之间，并使其形成真空状态，金属吸热体2-1外表面设置有一层太阳光谱选择性涂层。
所述金属吸热体2-1可为圆柱体形，也可为椭球体形，或可为倒锥体形，或可为密排盘管型。这些金属吸热体可加大吸热体表面面积，可以接收由于聚光器制作精度不要很高而造成的较大光斑，使接收的太阳光斑不是一个点，而是在一个线段上旋转体的所有光线。
所述的带有进出管道的金属吸热体2的进出管道2-2可为一进一出的双管型，也可以为同心套管型。
所述金属吸热体2-1在不能接收到聚光器反射光的部分与玻璃罩管1之间加设辐射遮热板4。
所述带有进出管道的金属吸热体2的进出管道2-2与玻璃罩管1之间加设圆柱形保温遮热板5。
所述玻璃罩管1可以是轴向同一直径的直管，也可以是轴向不同直径的变径管。
所述环形真空封接结构3可以是热压封接式的真空封接结构，也可以是金属玻璃熔封式真空封接结构。
所述真空接收器可以安装在旋转型抛物面聚光器6上，也可以安装在其他旋转型的太阳能点聚焦的聚光器上。
所述真空接收器可设置蒸散型和非蒸散型消气剂。可在玻璃罩管壁进行减反射处理。对于较高温度使用时，可对采用热压封接的环形真空封接结构加设散热片，避免封接处温度过高。
本发明所提供的技术方案的有益效果是：本发明通过点聚焦太阳能真空接收器使点聚焦的旋转型太阳能聚光系统有更高的聚光比，实现了太阳能中高温温度范围的能量采集和输出，而对聚光器的表面精度要求相对较低，使中温集热器的结构简单，投入成本低，易于推广普及，特别适于各种规模的中高温集热场的建设。
附图说明
图1为一种点聚焦太阳能真空接收器(双管型)的示意图
图2为一种有点聚焦太阳能真空接收器的旋转型太阳能聚光器的示意图
图3为一种点聚焦太阳能真空接收器(同心套管型)的示意图
1 玻璃罩管，
2 带有进出管道的金属吸热体，2-1金属吸热体，2-2进出管道，
3 环形真空封接结构，
4 辐射遮热板，
5 圆柱形保温遮热板，
6 旋转型太阳能聚光器，
7 带配重的万向转动支架，
8 落地支座。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方案作进一步地详细描述。实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1，参见图1、图2所示，本实施例提供了一种点聚焦太阳能真空接收器，包括一玻璃罩管1、一带有进出管道的金属吸热体2和环形真空封接结构3，所述玻璃罩管1和带有进出管道的金属吸热体2为单端开口结构，所述带有进出管道的金属吸热体2设置在玻璃罩管1的尾部封闭端，带有进出管道的金属吸热体2的进出管道2-2从玻璃罩管1的单端开口处引出，环形真空封接结构3封接于所述玻璃罩管1和带有进出管道的金属吸热体2之间，并使其形成真空状态。金属吸热体2-1外表面设置有一层太阳光谱选择性涂层。金属吸热体2-1为圆柱形。带有进出管道的金属吸热体2的进出管道2-2为一进一出的双管型。金属吸热体2-1在不能接收到聚光器反射光的部分与玻璃罩管1之间加设了辐射遮热板4。带有进出管道的金属吸热体2的进出管道2-2与玻璃罩管1之间加设了圆柱形保温遮热板5。玻璃罩管1采用轴向同一直径的直管。环形真空封接结构3采用热压封接式的真空封接结构。真空接收器安装在旋转型抛物面聚光器6上。该真空接收器和旋转型抛物面聚光器6固定安装在带配重的万向转动支架7上。该万向转动支架7安装在落地支座8上。
实施例2，参见图3、图2所示，本实施例提供了一种点聚焦太阳能真空接收器，包括一玻璃罩管1、一带有进出管道的金属吸热体2和环形真空封接结构3，所述玻璃罩管1和带有进出管道的金属吸热体2为单端开口结构，所述带有进出管道的金属吸热体2设置在玻璃罩管1的尾部封闭端，带有进出管道的金属吸热体2的进出管道2-2从玻璃罩管1的单端开口处引出，环形真空封接结构3封接于所述玻璃罩管1和带有进出管道的金属吸热体2之间，并使其形成真空状态。金属吸热体2-1外表面设置有一层太阳光谱选择性涂层。金属吸热体2-1为圆柱形。带有进出管道的金属吸热体2的进出管道2-2为同心套管型。金属吸热体2-1在不能接收到聚光器反射光的部分与玻璃罩管1之间加设了辐射遮热板4。带有进出管道 的金属吸热体2的进出管道2-2与玻璃罩管1之间加设了圆柱形保温遮热板5。玻璃罩管1采用轴向同一直径的直管。环形真空封接结构3采用热压封接式的真空封接结构。真空接收器安装在旋转型抛物面聚光器6上。该真空接收器和旋转型抛物面聚光器6固定安装在带配重的万向转动支架7上。该万向转动支架7安装在落地支座8上。
对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明例的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，这里无法对所用的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处在本发明的保护范围之例。

Claims (8)

1.一种点聚焦太阳能聚光器的真空接收器，其特征在于：包括一玻璃罩管、一带有进出管道的金属吸热体和环形真空封接结构，所述玻璃罩管和带有进出管道的金属吸热体为单端开口结构，所述带有进出管道的金属吸热体设置在玻璃罩管的尾部封闭端，金属吸热体的进出管道从玻璃罩管的单端开口处引出，环形真空封接结构封接于所述玻璃罩管和带有进出管道的金属吸热体之间，并使其形成真空状态，金属吸热体外表面设置有一层太阳光谱选择性涂层。
2.根据权利要求1所述的真空接收器，其特征在于：所述金属吸热体可为圆柱体形，也可为椭球体形，或可为倒锥体形，或可为密排盘管型。
3.根据权利要求1所述的真空接收器，其特征在于：所述的金属吸热体的进出管道可为一进一出的双管型，也可以为同心套管型。
4.根据权利要求1所述的真空接收器，其特征在于：所述金属吸热体在不能接收到聚光器反射光的部分与玻璃罩管之间加设辐射遮热板。
5.根据权利要求1所述的真空接收器，其特征在于：所述金属吸热体的进出管道与玻璃罩管之间加设圆柱形保温遮热板。
6.根据权利要求1所述的真空接收器，其特征在于：所述玻璃罩管可以是轴向同一直径的直管，也可以是轴向不同直径的变径管。
7.根据权利要求1所述的真空接收器，其特征在于：所述环形真空封接结构可以是热压封接式的真空封接结构，也可以是金属玻璃熔封式真空封接结构。
8.根据权利要求1所述的真空接收器，其特征在于：所述真空接收器可以安装在旋转抛物面聚光器上，也可以安装在其他旋转型的太阳能连续多点聚焦的聚光器上。
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