一种容积式太阳能吸热器制造技术

本发明专利技术公开了一种容积式太阳能吸热器，其特征在于：所述筒体为倾斜设置的容积式结构；在筒体的开放式一端内套接设有中间集箱；在筒体的另一端内套接设有进口集箱；在进口集箱与中间集箱之间设有数个第一管排，第一管排的两端分别与进口集箱和中间集箱连通；在第一管排围成的圆周内设有数个第二管排，第二管排的一端与中间集箱连通，且其另一端与出口集箱连通；在进口集箱上设有进口接管，进口接管的一端与进口集箱连通，且其另一端延伸出筒体，并与空气泵连接；在出口集箱上设有出口接管，出口接管的一端与出口集箱连通，且其另一端垂直延伸出筒体。本发明专利技术既保证了空气吸热器的使用性能，又简化了其设备结构，提高了稳定性。

A Volumetric Solar Absorber

【技术实现步骤摘要】
一种容积式太阳能吸热器
本专利技术涉及太阳能发电
，具体涉及一种容积式太阳能吸热器。
技术介绍
吸热器是太阳能热发电系统中的重要设备，低密度的太阳光经过定日镜反射聚集送至吸热器，通过吸热器将光辐射能转化为传热工质的内能，采用空气作为介质的吸热器相比于传统的熔盐吸热器具有介质可靠、介质来源广、成本低、体积小、启停快速等优点，空气吸热器与燃机组合采用布雷顿循环可以进一步提高太阳能的发电效率，但由于空气的热容量低，空气的工作温度高，受天气影响太阳光不稳定，空气吸热器负荷波动下设备稳定性差，功率低，运行过程中容易出现膨胀变形、局部过热等问题；故以上所述问题亟需解决。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种容积式太阳能吸热器，通过采用加压空气、容积式结构、两回程自由膨胀、端部自吸收式膨胀结构等结构措施，既保证了空气吸热器的使用性能，又简化了其设备结构，提高了稳定性。为解决上述技术问题，本专利技术采取如下技术方案：本专利技术的一种容积式太阳能吸热器，其创新点在于：包括筒体、空气泵、进口接管、进口集箱、第一管排、中间集箱、第二管排、出口集箱和出口接管；所述筒体为倾斜设置的容积式结构，且其靠近太阳光的一端设为开放式；在所述筒体靠近太阳光的一端内部还套接设有中间集箱，所述中间集箱为中空的环形结构，并与所述筒体的内侧壁固定连接；在所述筒体的另一端内部还套接设有进口集箱，所述进口集箱为中空的环形结构，并与所述筒体的内侧壁固定连接；在所述进口集箱与所述中间集箱之间还呈环形均布设有数个第一管排，每一所述第一管排的两端分别与所述进口集箱和所述中间集箱连通；在每一所述第一管排围成的圆周内还呈环形均布设有数个第二管排，每一所述第二管排的一端均与所述中间集箱连通，且其另一端均与所述出口集箱连通，所述出口集箱为中空的环形结构，且位于所述进口集箱的内环内；在所述进口集箱上还垂直设有进口接管，所述进口接管设于每一所述第一管排的相反一侧，且其一端与所述进口集箱连通，所述进口接管的另一端垂直延伸出所述筒体，并与所述空气泵固定连接；在所述出口集箱上还垂直设有出口接管，所述出口接管设于每一所述第二管排的相反一侧，且其一端与所述出口集箱连通，所述出口接管的另一端垂直延伸出所述筒体。优选的，所述筒体包括内筒体、外筒体、第三圆环和保温填塞棉；所述内筒体和所述外筒体均为中空的圆柱体结构，且所述内筒体套接设于所述外筒体内，并通过第三圆环密封焊接连接；所述内筒体和所述外筒体靠近太阳光的一端均设为开放式；所述内筒体与所述外筒体之间形成一密封的夹层，且在所述夹层内均布设有保温填塞棉。优选的，所述内筒体、外筒体、第三圆环、进口集箱、中间集箱和出口集箱均同轴心设置。优选的，所述筒体的倾斜角度为20°~70°。优选的，在所述中间集箱与所述内筒体之间还设有第二圆环，所述第二圆环与所述内筒体同轴心设置，且所述中间集箱通过第二圆环与所述内筒体焊接连接。优选的，在所述进口集箱与所述内筒体之间还设有第一圆环，所述第一圆环与所述内筒体同轴心设置，且所述进口集箱通过第一圆环与所述内筒体焊接连接。优选的，每一所述第一管排和第二管排均错列布置，且在其上均设有多处折弯；每一所述第一管排与对应所述第二管排的间距为0~4mm。优选的，所述进口集箱的直径根据太阳光的光斑截面确定，且所述进口集箱的直径比太阳光的光斑最大截面尺寸大100~500mm。优选的，所述内筒体的内侧壁形状与每一所述第一管排的折弯相一致，且二者之间的间距为100mm；在所述内筒体的内侧壁中间位置沿其圆周方向均布设有数个膨胀节。优选的，在所述内筒体另一端的内顶部还设有陶瓷反射镜，所述陶瓷反射镜为半圆形结构，且设于所述出口集箱的内环内。本专利技术的有益效果：本专利技术结构简单，可靠性高，通过采用一端开口的密集管容积式结构，能够将光辐射能转化为空气的内能，从而实现了太阳能的热转换利用；在热流密度≥550kw/m2时，吸热器的热转换效率≥70%，且本专利技术中设有多种措施来吸收各部件的膨胀差，从而提高了设备的稳定性。附图说明为了更清晰地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一种容积式太阳能吸热器的结构示意图。图2为图1的剖视图。其中，1-进口接管；2-进口集箱；3-第一管排；4-中间集箱；5-第二管排；6-出口集箱；7-出口接管；8-内筒体；9-保温填塞棉；10-外筒体；11-第一圆环；12-第二圆环；13-第三圆环；14-陶瓷反射镜；15-空气泵。具体实施方式下面将通过具体实施方式对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。本专利技术的一种容积式太阳能吸热器，包括筒体、空气泵15、进口接管1、进口集箱2、第一管排3、中间集箱4、第二管排5、出口集箱6和出口接管7；具体结构如图1、图2所示，筒体为倾斜设置的容积式结构，且其倾斜角度为20°~70°，该容积式结构为水滴型，从而提高了腔体的容积，使得设备更加紧凑；筒体包括内筒体8、外筒体10、第三圆环13和保温填塞棉9；内筒体8和外筒体10均为中空的圆柱体结构，且内筒体8套接设于外筒体10内，并通过第三圆环13密封焊接连接；内筒体8与外筒体10之间形成一密封的夹层，且在该夹层内均布设有保温填塞棉9；其中，内筒体8和外筒体10靠近太阳光的一端均设为开放式，便于让通过镜场调节后的太阳光射入，且内筒体8、外筒体10和第三圆环13均同轴心设置，并整体成型为容积式吸热器。本专利技术通过采用容积式结构，减少了吸热器对外辐射损失，从而提高了转换效率。本专利技术在内筒体8靠近太阳光的一端内部还套接设有中间集箱4，且该中间集箱4为承压设备；如图1、图2所示，中间集箱4为中空的环形结构，且在中间集箱4与内筒体8之间还设有第二圆环12，中间集箱4通过第二圆环12与内筒体8的内侧壁焊接连接。其中，中间集箱4、第二圆环12均与内筒体8同轴心设置。本专利技术在内筒体8的另一端内部还套接设有进口集箱2，且该进口集箱2为承压设备；如图1、图2所示，进口集箱2为中空的环形结构，且在进口集箱2与内筒体8之间还设有第一圆环11，进口集箱2通过第一圆环11与内筒体8的内侧壁焊接连接。其中，进口集箱2、第一圆环11均与内筒体8同轴心设置，且进口集箱2的直径根据太阳光的光斑截面确定，进口集箱2的直径比太阳光的光斑最大截面尺寸大100~500mm。本专利技术在进口集箱2与中间集箱4之间还呈环形均布设有数个第一管排3，每一个第一管排3的两端分别与进口集箱2和中间集箱4连通，且其均为承压设备；如图1、图2所示，在每一个第一管排3围成的圆周内还呈环形均布设有数个第二管排5，每一个第二管排5的一端均与中间集箱4连通，且其另一端均与出口集箱6连通，该出口集箱6为中空的环形结构，且与内筒体8同轴心设置，并设于进口集箱2的内环内；其中，第二管排5和出口集箱6均为承压设备，且出口集箱6仅通过每一个第二管排5来支承，便于出口集箱6的自由膨胀，满足负荷波动时的膨胀需求。本专利技术将吸热段分成第一管排3和第二管排5，中间设有中间集箱4进行空气的汇合及再分配，解决了空气吸热器因太阳光分布不均本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种容积式太阳能吸热器，其特征在于：包括筒体、空气泵、进口接管、进口集箱、第一管排、中间集箱、第二管排、出口集箱和出口接管；所述筒体为倾斜设置的容积式结构，且其靠近太阳光的一端设为开放式；在所述筒体靠近太阳光的一端内部还套接设有中间集箱，所述中间集箱为中空的环形结构，并与所述筒体的内侧壁固定连接；在所述筒体的另一端内部还套接设有进口集箱，所述进口集箱为中空的环形结构，并与所述筒体的内侧壁固定连接；在所述进口集箱与所述中间集箱之间还呈环形均布设有数个第一管排，每一所述第一管排的两端分别与所述进口集箱和所述中间集箱连通；在每一所述第一管排围成的圆周内还呈环形均布设有数个第二管排，每一所述第二管排的一端均与所述中间集箱连通，且其另一端均与所述出口集箱连通，所述出口集箱为中空的环形结构，且位于所述进口集箱的内环内；在所述进口集箱上还垂直设有进口接管，所述进口接管设于每一所述第一管排的相反一侧，且其一端与所述进口集箱连通，所述进口接管的另一端垂直延伸出所述筒体，并与所述空气泵固定连接；在所述出口集箱上还垂直设有出口接管，所述出口接管设于每一所述第二管排的相反一侧，且其一端与所述出口集箱连通，所述出口接管的另一端垂直延伸出所述筒体。...

【技术特征摘要】
1.一种容积式太阳能吸热器，其特征在于：包括筒体、空气泵、进口接管、进口集箱、第一管排、中间集箱、第二管排、出口集箱和出口接管；所述筒体为倾斜设置的容积式结构，且其靠近太阳光的一端设为开放式；在所述筒体靠近太阳光的一端内部还套接设有中间集箱，所述中间集箱为中空的环形结构，并与所述筒体的内侧壁固定连接；在所述筒体的另一端内部还套接设有进口集箱，所述进口集箱为中空的环形结构，并与所述筒体的内侧壁固定连接；在所述进口集箱与所述中间集箱之间还呈环形均布设有数个第一管排，每一所述第一管排的两端分别与所述进口集箱和所述中间集箱连通；在每一所述第一管排围成的圆周内还呈环形均布设有数个第二管排，每一所述第二管排的一端均与所述中间集箱连通，且其另一端均与所述出口集箱连通，所述出口集箱为中空的环形结构，且位于所述进口集箱的内环内；在所述进口集箱上还垂直设有进口接管，所述进口接管设于每一所述第一管排的相反一侧，且其一端与所述进口集箱连通，所述进口接管的另一端垂直延伸出所述筒体，并与所述空气泵固定连接；在所述出口集箱上还垂直设有出口接管，所述出口接管设于每一所述第二管排的相反一侧，且其一端与所述出口集箱连通，所述出口接管的另一端垂直延伸出所述筒体。2.根据权利要求1所述的一种容积式太阳能吸热器，其特征在于：所述筒体包括内筒体、外筒体、第三圆环和保温填塞棉；所述内筒体和所述外筒体均为中空的圆柱体结构，且所述内筒体套接设于所述外筒体内，并通过第三圆环密封焊接连接；所述内筒体和所述外筒体靠近太阳光的一端均设为开放式；所述内筒体与所述外筒体之间形成一密封的夹层，且...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘得楗，肖钢，袁克，陈俊，蔡永祥，林鸿亮，徐荻萍，张佳，陆红新，
申请(专利权)人：南通万达锅炉有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32