一种管簇式复合倒梯形结构的腔体式吸收器制造技术

本实用新型专利技术提供一种管簇式复合倒梯形结构的腔体式吸收器，包括外壳、腔体，在外壳与腔体之间的空隙处设有填充材料，在腔体的开口处设有玻璃盖板，所述腔体是倒梯形结构，包括两侧的平板反射板、下底的圆弧反射板和上底的玻璃盖板，在腔体内侧并排设置若干个间距相同的吸收管，在腔体外侧的吸收管两端分别连接一混流室。本吸收器结构简单、成本低廉，具有较高的光学效率和热效率，同时可以使集热元件对光线的吸收相对更加均匀，解决了一定的热应力问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术主要涉及太阳能槽式聚焦利用领域，具体是一种管簇式复合倒梯形结构的腔体式吸收器。
技术介绍
目前的槽式太阳能聚光平台下的吸收器主要是玻璃-金属真空管式和腔体式太阳能集热器。玻璃-金属真空管式吸收器是将金属管和玻璃之间抽成真空的集热器，其内管涂有一定选择性吸收涂层可以对太阳光线进行有效吸收，真空管的高真空度也能使内管与外界环境的换热损失减少；腔体式吸收器是根据黑腔效应原理，用于槽式聚光集热装置，是将槽式聚光器上反射过来的光线通过腔体的开口孔径进入腔体，经过多次反射和漫反射，最终大部分被腔体集热元件吸收，少量光线会从开口射出，被吸收的光线在集热元件上实现光热转换，最终将热量传递给流动工质。现有的吸收器存在有如下缺点:玻璃-金属真空管吸收器存在成本高，技术要求高，上下受热不均匀产生热应力，长期运行易出现真空泄漏、炸管、运行过程中可靠性差等问题；腔体式吸收器内部流动工质通道主要有流道式和管簇式，其中流道式集吸收器结构简单，但其集热元件与腔体内壁直接接触，热传导导致的热损失比较大；通过与腔体内壁焊接的管簇式结构其实同样存在较多的热传导损失。此外，对于现有的吸收器结构还都存在集热元件受热不均匀引起的热应力问题。
技术实现思路
为解决目前技术的不足，本技术结合现有技术，从实际应用出发，提供一种管簇式复合倒梯形结构的腔体式吸收器，该吸收器结构简单、成本低廉，具有较高的光学效率和热效率，同时可以使集热元件对光线的吸收相对更加均匀，解决一定的热应力问题。为实现上述目的，本技术的技术方案如下:—种管簇式复合倒梯形结构的腔体式吸收器，包括外壳、腔体，在外壳与腔体之间的空隙处设有填充材料，在腔体的开口处设有玻璃盖板，所述腔体是倒梯形结构，包括两侧的平板反射板、下底的圆弧反射板和上底的玻璃盖板，在腔体内侧并排设置若干个间距相同的吸收管，在腔体外侧的吸收管两端分别连接一混流室。所述混流室与吸收管之间是采用铜焊连接。所述混流室通过铆接固定在外壳上。 所述吸收管是外壁面有涂层的黄铜管。在两侧的平板反射板和下底的圆弧反射板上贴有反射膜。所述玻璃盖板是超白玻璃。所述填充材料是保温材料。在吸收管的中间处还设有保持其间距的固定架。本技术的有益效果:1、本技术使用时光线透过玻璃盖板进入到腔体内，大多数光线直接照射到吸收管上或通过平板反射板反射到吸收管上，其余光线从吸收管管间间隙透过到达圆弧反射板后经过圆弧反射板反射到吸收管上，该吸收器腔体的倒梯形结构相比矩形、正梯形、三角形等结构具有较少的对流热换损失，且吸收管不与腔体内壁接触，仅靠两端的混流室支撑，降低了传统集热元件与腔体壁面热传导引起的热损失，同时由于该吸收管对开口孔径的实际角系数比矩形的小，此外反射板的安装也使腔体散热面积减少，从而具有较高的热效率；本技术采用圆弧反射板和平板反射板的组合方式能够使吸收管的正反面均可受热，受热相对更均匀也提高了腔体的光学效率。2、本技术的主要部件吸收管与混流室采用铜焊，保证了焊接处的牢靠性和封闭性，其余部分采用简易的铆接，制作简单，拆装、维修方便。3、本技术的腔体内壁表面上贴有反射膜，提高了光学效率。4、本技术的玻璃盖板使用超白玻璃具有较高的透射率。5、本技术在吸收管的中间处设有固定架，保证了吸收管之间的间距，解决了吸收管因热变形而造成的扭曲问题。【附图说明】附图1为本技术横截面结构示意图；附图2为本技术吸收管与混流室配合示意图。附图3为本技术吸收管与腔体配合示意图。附图中所不标号:1、外壳；2、填充材料；3、吸收管；4、平板反射板；5、玻璃盖板；6、圆弧反射板；7、腔体；8、混流室。【具体实施方式】结合附图和具体实施例，对本技术作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围。此外应理解，在阅读了本技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。—种管簇式复合倒梯形结构的腔体式吸收器，包括外壳1、腔体7，在外壳I与腔体7之间的空隙处设有填充材料2，在腔体7的开口处设有玻璃盖板5，所述腔体7是倒梯形结构，包括两侧的平板反射板4、下底的圆弧反射板6和上底的玻璃盖板5，在腔体7内侧并排设置若干个间距相同的吸收管3，在腔体7外侧的吸收管3两端分别连接一混流室8。本技术使用时，太阳光经过抛物面槽式聚光平台反射到腔体吸收器上，太阳光从玻璃盖板5处进入到腔体7，玻璃盖板5优先选用超白玻璃或其它高透射率的材料，使太阳光能够尽可能的全部进入到腔体7内，如附图1所示，进入腔体7内的太阳光大多数直接照射到吸收管3上，或通过平板反射板4反射到吸收管3上，其余光线从吸收管3之间的间隙处透过到达圆弧反射板6，到达圆弧反射板6的这部分过线经过反射后反射到吸收管3上，吸收管3外表面涂黑漆吸收太阳光，吸收管3内流动加热工质，从而实现光热转换。本吸收器的倒梯形结构相比矩形、正梯形、三角形等结构具有较少的对流热损失，吸收管3与腔体7内壁无任何直接接触，吸收管3的支撑是由固定在外壳I两端的混流室8实现的(如附图2、3所示)，因此该结构降低了吸收管3与腔体7壁面热传导引起的热损失，同时，由于吸收管3对开口孔径的实际角系数也比传统的矩形腔体小，因此该结构具有较高的热效率；本腔体式吸收器利用圆弧反射板6和一定角度的平板反射板4相结合的方式使得吸收管3正反面均可受热，受热相对更均匀，同时反射板的组合也能够提高腔体的光学效率。将该腔体式吸收器应用在抛物型槽式双轴太阳能跟踪平台下，相比传统吸收器具有更高的光学效率和热效率。为了减少成本，方便制作并保证吸收器使用的稳定性，混流室8与外壳I铆接，混流室8与吸收管3之间铜焊焊接。为了增大腔体7内壁面的反射率，在两侧的平板反射板4和下底的圆弧反射板6上贴有反射膜。为了保证吸收器的保温性能，所述填充材料2是保温材料，保温材料可使用玻璃棉。为了保证各吸收管3之间的间距，解决吸收管3因热变形而造成的扭曲问题，在吸收管3的中间处还设有保持其间距的固定架，固定架可使用依次等距相连接的环形架，将各吸收管3穿过对应的环形架，环形架固定在腔体7两端的平板反射板4上。实施例1:一种管簇式复合倒梯形结构的腔体式吸收器，包括外壳1、腔体7，在外壳I与腔体7之间的空隙处设有填充材料2，所述填充材料2是玻璃棉，在腔体7的开口处设有玻璃盖板5，所述玻璃盖板5是矩形的超白玻璃，所述腔体7是倒梯形结构，包括两侧的平板反射板4、下底的圆弧反射板6和上底的玻璃盖板5，在腔体7内侧并排设置若干个间距相同的吸收管3，在腔体7外侧的吸收管3两端分别焊接一混流室8，所述混流室8与吸收管3之间通过铜焊焊接，混流室8通过铆接固定在外壳I上。本实施例的有益效果在于:本吸收器结构简单，拆装、维修方便，具有较高的光学效率和热效率。实施例2:—种管簇式复合倒梯形结构的腔体式吸收器，包括外壳1、腔体7，在外壳I与腔体7之间的空隙处设有填充材料2，在腔体7的开口处设有玻璃盖板5，所述腔体7是倒梯形结构，包括两侧的平板反射板4、下底的圆弧反射板6和上底的玻璃盖板5，在腔体7内侧并排设置若干个间距相同的吸收管3，在腔体7外侧的吸收本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管簇式复合倒梯形结构的腔体式吸收器，包括外壳(1)、腔体(7)，在外壳(1)与腔体(7)之间的空隙处设有填充材料(2)，在腔体(7)的开口处设有玻璃盖板(5)，其特征在于：所述腔体(7)是倒梯形结构，包括两侧的平板反射板(4)、下底的圆弧反射板(6)和上底的玻璃盖板(5)，在腔体(7)内侧并排设置若干个间距相同的吸收管(3)，在腔体(7)外侧的吸收管(3)两端分别连接一混流室(8)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王志敏，田瑞，卫强，韩雪，任艳男，齐井超，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：新型
国别省市：内蒙古;15