The invention discloses a cascade Porous Solar porous absorber with quartz foam, which comprises an optical window, a quartz foam, a porous heat absorbing core group and a heat insulation layer. Wherein, the porous heat absorbing core is arranged in a cascade combination of different parameters and materials, and through the foam material arranged in the gap type, the airflow working substance flows into the working fluid inlet, passes through the annular channel to preheat, and then passes through the quartz foam in turn. The porous heat absorbing core group is finally discharged from the outlet of the working fluid. The utility model solves the problems that the heat absorber of the prior art is easy to cause hot spots, flow instability, thermal stress concentration, insufficient heat transfer, and large temperature difference of the whole porous heat absorbing core, thereby affecting the service life and reliability of the heat receiver. It can optimize the internal heat exchange environment of the heat absorber and increase its service life and reliability.
【技术实现步骤摘要】
一种含石英泡沫的梯级间隙式太阳能多孔吸热器
本专利技术涉及一种含石英泡沫的梯级间隙式太阳能多孔吸热器,属于太阳能利用
技术介绍
太阳能资源丰富、绿色无污染,主要有光热转换和光电转换两种利用方式。吸热器是实现太阳能高温光-热转换的核心装置。采用多孔材料作为吸热芯的容积式吸热器,因其高转换效率而成为国内外的研究热点。高倍聚集太阳光被多孔吸热芯在整个体积内逐步吸收,多孔吸热芯迅速升温,并通过高强度的对流换热可使气流工质达到1000℃以上的高温。目前,多孔吸热芯的设计以单层或多层紧密贴合为主。由于太阳能聚集光能流密度在空间分布上具有很强的非均匀性,多孔吸热芯在径向上形成大温度梯度,容易导致热斑、流动不稳定性、热应力集中等问题的出现;多孔吸热芯入口气流非均匀导致换热不充分;另外,多孔吸热芯厚度大,轴向导热集中在中心,导致多孔吸热芯与气流换热过于集中在中心区域,整个多孔吸热芯的温度差异较大;上述因素均影响吸热器的使用寿命和可靠性。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术的多孔吸热芯在径向上形成大温度梯度,容易导致热斑、流动不稳定性、热应力集中,换热不充分;且入射太阳辐射非均匀、多孔吸热芯厚度大,轴向导热集中在中心,导致多孔吸热芯与气流换热过于集中在中心区域,整个多孔吸热芯的温度差异较大,进而影响吸热器的使用寿命和可靠性的问题,提出一种含石英泡沫的梯级间隙式太阳能多孔吸热器。本专利技术提出一种含石英泡沫的梯级间隙式太阳能多孔吸热器包括光学窗口、石英泡沫、多孔吸热芯组、工质入口、隔热层、工质出口、环形通道和腔体,所述腔体的前端面安装有光学窗口,所述腔体的后端外周设置 ...
【技术保护点】
1.一种含石英泡沫的梯级间隙式太阳能多孔吸热器,其特征在于,包括光学窗口(1)、石英泡沫(2)、多孔吸热芯组、工质入口(6)、隔热层(7)、工质出口(8)、环形通道(9)和腔体(10),所述腔体(10)的前端面安装有光学窗口(1),所述腔体(10)的后端外周设置有工质入口(6),所述腔体(10)的后端设置有工质出口(8),所述腔体(10)的外周包有隔热层(7),所述腔体(10)内侧设置有环形通道(9),所述环形通道(9)与工质入口(6)连通,所述环形通道(9)内垂直从前到后依次安装有石英泡沫(2)和多孔吸热芯组,所述石英泡沫(2)与多孔吸热芯组的前端留有间隙。
【技术特征摘要】
1.一种含石英泡沫的梯级间隙式太阳能多孔吸热器,其特征在于,包括光学窗口(1)、石英泡沫(2)、多孔吸热芯组、工质入口(6)、隔热层(7)、工质出口(8)、环形通道(9)和腔体(10),所述腔体(10)的前端面安装有光学窗口(1),所述腔体(10)的后端外周设置有工质入口(6),所述腔体(10)的后端设置有工质出口(8),所述腔体(10)的外周包有隔热层(7),所述腔体(10)内侧设置有环形通道(9),所述环形通道(9)与工质入口(6)连通,所述环形通道(9)内垂直从前到后依次安装有石英泡沫(2)和多孔吸热芯组,所述石英泡沫(2)与多孔吸热芯组的前端留有间隙。2.根据权利要求1所述的含石英泡沫的梯级间隙式太阳能多孔吸热器,其特征在于,所述腔体(10)的前端呈圆柱形,后端呈圆锥形。3.根据权利要求1所述的含石英泡沫的梯级间隙式太阳能多孔吸热器,其特征在于,所述多孔吸热芯组包括多层多孔吸热芯,其中层与层之间的间隙为2mm~5mm。4.根据权利要求3所述的含石英泡沫的梯级间隙式太阳能多孔吸热器,其特征在于,每层多孔吸热芯的厚度为5mm~20mm。5.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:夏新林,陈学,李潇磊,孙创,艾青,
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江,23
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