一种同心套管式太阳能等温吸热器制造技术

本发明专利技术公开了一种同心套管式太阳能等温吸热器，包括吸热器本体，吸热器本体上设有工质入口和工质出口，吸热器本体包括底板，工质入口和工质出口均设置在底板下表面，底板上表面设有多个同心设置的套管，套管为圆柱状且轴线垂直于所述底板，套管上端通过透明玻璃密封；最内圈套管内部形成中心腔体，相邻套管间构成环形腔体，工质入口与中心腔体内部连通，工质出口与最外圈环形腔体内部连通；除最外圈套管以外的各套管侧壁均设有若干均匀布置的小孔，相邻套管侧壁上的小孔交错排列。本发明专利技术的同心套管式太阳能等温吸热器，工质首先进入太阳能流密度最高的中心腔体区域吸热，然后逐层向能流密度比较低的边缘区域流动扩散，实现等温吸热。

Concentric sleeve type solar isothermal absorber

The invention discloses a concentric sleeve type solar energy isothermal absorber, which comprises an absorber body, a working medium inlet and a working medium outlet are arranged on the absorber body, a working medium inlet and a working medium outlet are arranged on the bottom surface of the bottom plate, a plurality of concentric sleeves are arranged on the bottom plate, and a sleeve is a cylinder. The upper end of the casing is sealed by transparent glass; a central cavity is formed inside the innermost casing, and a ring cavity is formed between the adjacent casing. The inlet of the working medium is connected with the inner part of the central cavity, and the outlet of the working medium is connected with the inner part of the outermost ring cavity. A number of evenly arranged holes are arranged on the side walls of adjacent sleeves. The concentric sleeve type solar isothermal absorber of the invention firstly enters the central cavity region with the highest solar energy flow density to absorb heat, and then flows and diffuses layer by layer to the edge region with low energy flow density to realize isothermal absorption.

【技术实现步骤摘要】
一种同心套管式太阳能等温吸热器
本专利技术涉及太阳能装置领域，尤其涉及一种同心套管式太阳能等温吸热器。
技术介绍
太阳能是一种可再生清洁能源。开发利用太阳能资源对节能减排、促进生态文明建设具有重要意义。太阳能吸热器是太阳能热动力发电、热化学反应等系统的关键设备之一。根据功能要求不同，目前已提出的太阳能吸热器方案有很多。现有的太阳能吸热器主要针对聚集太阳能流密度不均匀分布设计的，利用聚集高密度太阳能流加入工质，完成太阳辐射能转换成工质高温内能。由于对工质的流通路径设计及其流量控制方法考虑不足，导致吸热器能流密度高的吸热区工质流量小、换热效果差，出现局部高温，热效率低，安全可靠性差。针对现有技术中存在的不足，申请人提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种同心套管式太阳能高温热转换吸热器，该太阳能高温热转换吸热器针对太阳能流密度分布，定向设计工质流通路径，实现吸热器等温吸热。为实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案是：一种同心套管式太阳能等温吸热器，包括吸热器本体，吸热器本体上设有工质入口和工质出口，所述吸热器本体包括底板，所述工质入口和工质出口均设置在底板下表面，底板上表面设有多个同心设置的套管，套管为圆柱状且轴线垂直于所述底板，各套管长度相等，最外圈套管管径与聚集太阳光光斑半径相等，套管上端通过透明玻璃密封；最内圈套管内部形成中心腔体，相邻套管间构成环形腔体，所述工质入口与中心腔体内部连通，所述工质出口与最外圈环形腔体内部连通；除最外圈套管以外的各套管侧壁均设有若干均匀布置的小孔，用于连通中心腔体和最外圈环形腔体，相邻套管侧壁上的小孔交错排列。进一步的，所述套管长度为20-40cm，套管数量为四个，相邻套管间距为3-5cm。进一步的，任一所述套管侧壁上的小孔间距均为1-3cm。进一步的，所述套管和底板为一体设计，均采用金属或陶瓷材料制成。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术的同心套管式太阳能等温吸热器，工质首先进入太阳能流密度最高的中心腔体区域吸热，然后逐层向能流密度比较低的边缘区域流动扩散。此外，根据工质流动特性，越靠近套管上端的小孔，工质质量流量越大，吸热量越多，与入射聚集太阳光套管上端高、下端低的轴向分布特性匹配，从而能够实现吸热器等温吸热。(2)本专利技术吸热器以工质通过小孔的射流换热为主，换热强度高，传热效果好。同时，同心套管表面积大，导热扩散能力强，能够有效防止局部高温烧蚀，安全可靠性好。(3)本专利技术同心套管整齐规则，工质流动阻力相对较小，工质压损小，做功能力强。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。如图1所示，一种同心套管式太阳能等温吸热器，包括吸热器本体10，吸热器本体10上设有工质入口20和工质出口30，所述吸热器本体10包括底板11，所述工质入口20和工质出口30均设置在底板10下表面，底板10上表面设有多个同心设置的套管12，套管12为圆柱状且轴线垂直于所述底板10，各套管12长度相等，长度均优选为20-40cm，套管12数量优选为四个，相邻套管12间距优选为3-5cm，最外圈套管12管径与聚集太阳光光斑半径相等，套管12上端通过透明玻璃13密封；最内圈套管12内部形成中心腔体14，相邻套管12间构成环形腔体15，所述工质入口20与中心腔体14内部连通，所述工质出口30与最外圈环形腔体15内部连通；除最外圈套管12以外的各套管12侧壁均设有若干均匀布置的小孔16，任一套管12侧壁上的小孔16间距优选均为1-3cm，用于连通中心腔体14和最外圈环形腔体15，相邻套管12侧壁上的小孔16交错排列。所述套管12和底板11为一体设计，均采用金属或陶瓷材料制成。本专利技术的同心套管式太阳能等温吸热器，工质首先进入太阳能流密度最高的中心腔体14区域吸热，然后逐层向能流密度比较低的边缘(环形腔体15)区域流动扩散，实现等温吸热。本专利技术吸热器以工质通过小孔16的射流换热为主，换热强度高，传热效果好。同时，同心套管表面积大，导热扩散能力强，能够有效防止局部高温烧蚀，安全可靠性好。本专利技术同心套管整齐规则，工质流动阻力相对较小，工质压损小，做功能力强。所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种同心套管式太阳能等温吸热器，包括吸热器本体，吸热器本体上设有工质入口和工质出口，其特征在于，所述吸热器本体包括底板，所述工质入口和工质出口均设置在底板下表面，底板上表面设有多个同心设置的套管，套管为圆柱状且轴线垂直于所述底板，各套管长度相等，最外圈套管管径与聚集太阳光光斑半径相等，套管上端通过透明玻璃密封；最内圈套管内部形成中心腔体，相邻套管间构成环形腔体，所述工质入口与中心腔体内部连通，所述工质出口与最外圈环形腔体内部连通；除最外圈套管以外的各套管侧壁均设有若干均匀布置的小孔，用于连通中心腔体和最外圈环形腔体，相邻套管侧壁上的小孔交错排列。

【技术特征摘要】
1.一种同心套管式太阳能等温吸热器，包括吸热器本体，吸热器本体上设有工质入口和工质出口，其特征在于，所述吸热器本体包括底板，所述工质入口和工质出口均设置在底板下表面，底板上表面设有多个同心设置的套管，套管为圆柱状且轴线垂直于所述底板，各套管长度相等，最外圈套管管径与聚集太阳光光斑半径相等，套管上端通过透明玻璃密封；最内圈套管内部形成中心腔体，相邻套管间构成环形腔体，所述工质入口与中心腔体内部连通，所述工质出口与最外圈环形腔体内部连通；除最外圈套管以外的各套...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴贵龙，谢林毅，夏雨婷，杜晓瑞，
申请(专利权)人：福建工程学院，
类型：发明
国别省市：福建,35