管式太阳能集能装置制造方法及图纸

一种管式太阳能集能装置，是在管道外围装置双层叠套玻璃圆管式换能器件，其内管外壁镀黑色膜，两层之间形成真空以减少热能损失，在换能器件与管道之间装有传递热能的铜套，两个换能器件之间隔有垫片，其下方装置反射镜，提高能流密度。该装置可用于长距离输油管线，替代传统的加热站；也可用于沙漠荒芜地区或高速公路两侧，作为梯级升温太阳能锅炉的集热部分，提供热水、热能或其他能量。（*该技术在2004年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种太阳能转换利用装置，确切地说，涉及一种管式太阳能集能装置，用于长距离输油管道中替代传统的加热站。太阳能是极其丰富、又极待开发利用的能源，在四十分钟时间内辐射到地球表面的太阳能，相当于如今全世界一年的能源消费量。太阳能是一种干净、无污染对环境无影响的很好的一次能源，品位高、资源充裕，只是能量密度低，而且，它几乎不受地区限制，不论什么地方都可以利用。实际上，人们现在使用的许多能源(如煤炭、石油、水力、风力等)也是间接来自太阳能的一次能源。随着社会发展和人类文明的进步，人们对一次能源的消耗呈加速趋势，使得地球上储存的一次能源逐年减少。为此，六、七十年代以来，人们一直在寻觅开发利用各种新型能源，尤其是对太阳能倾注了特别的“钟情”，申请人在多年研制攻关基础上，已经申报了多项太阳能开发应用的专利申请，如“一种平动太阳能聚能器”(申请号CN93109064.4)、“一种梯级升温数控太阳能锅炉”申请号(CN93117777.4)等等，为太阳能造福人类的事业添砖加瓦。本技术的目的是提供一种管式太阳能集能装置，为长距输油管线和沙漠荒芜地区开发利用太阳能探求一条新途径。本技术包括有支架、换能器件、反射镜、铜套和垫片，其特征在于在管道外围装有用硅硼玻璃制成的圆环状双层叠套玻璃圆管换能器件，其两层圆管之间的端口密封，使其空间形成真空，其内管外壁作真空镀黑色膜处理，在紧贴管道外壁和换能器件的内壁之间装有传热铜套，在相邻两个换能器件之间装有缓冲垫片，在换能器件下方装有靠支架支撑的、具有聚集太阳能功效的反射镜。反射镜可以是抛物柱面形状、圆柱面形状或多边棱柱近似的凹形曲面。换能器件可以做成约1～1.5米长的圆管形、也可以做成上述长度两个半圆形对合粘接密封而成的结构。本技术实际上就是一条加上集热(太阳能转化而来的)器的管线，将本专利技术安装在穿越沙漠戈壁荒滩地带的长距离输油管线的外围，就可以替代管道加热站而用于给管道加热，使其中的石油能够进行长距离通畅输送。现在，在长距离输油管道中，为了使粘滞的原油传输畅通，要将占输送原油总量的1－2％的原油作为燃料来供给管线中的加热站使用，由于基数大，能够把这部分原油节省下来，数量也是相当可观的。本技术另一种潜在用途则是在具有广阔太阳能聚能场合下，利用梯级升温数控太阳能锅炉的原理(参见专利申请CN93117777.4)，铺设长距离的管式太阳能集能器装置，并将此管道区分为若干段具有不同温升的吸热管，利用数控循环泵的推动，使吸热工质在各个管道中流通时，吸收由换能器件内壁吸收的太阳能而使吸热工质温度上升，由于各个管道是串联的，吸热工质通过每一段管道中温度都上升一些，通过多个串联，就能得到我们所需要的温升，此时的吸热工质或者通过热交换器与传热工质进行热交换，把吸热工质吸收的太阳能热量传递给传热工质，由传热工质进入锅炉输出能量，或者直接利用吸热工质做功而输出能量。这种不用做跟踪运动，就能输出较高温度中品位热能的管式集能装置不仅适合于沙漠或荒芜地区，例如国内西北戈壁沙滩及美国加州，亚利桑那洲等地区利用，也可以在高速公路的两侧使用该装置，提供热水、热能或其他热量。附图说明图1是本技术的结构组成示意图。图2是是本技术的结构垂直截面示意图。参见图1、图2，1是管道，在本技术应用于石油输油管线时，它就是输油管道；当应用于梯级升温的太阳能锅炉时，它就是载有吸热工质的吸热管。3是在管道1外围安装的，用硅硼玻璃制成的圆环状双层叠套玻璃圆管换能器件，其内外两层圆管31、32之间的端口密封，使其空间形成真空，其内管31的外壁应用真空镀黑色膜处理，以便能最大限度地吸收太阳光能量并减少因空气对流、辐射而产生的热量损失。这些换能器件应该制成1～1.5米长的圆管形，也可以做成上述长度的两个半圆形对合粘接密封而成的结构，以便安装及维护。2是用铜套制成的传热媒体，它具有一定的弹性，紧贴管道1的外壁和换能器件3的内壁，使热能可从换能器件3传递给管道1。在相邻两个换能器件3之间安设有缓冲垫片5，在换能器件3的下方装有靠支架支撑的、具有聚集太阳能功效的反射镜4，此反射镜4可以是抛物柱面形状、圆柱面形状或多边棱柱近似的凹形曲面形状；为了降低制造成本，有时也可采用平板状的反射镜安装在换能器件3的下方及左右两侧下方，以提高太阳能在换能器件表面的能量密度。由于圆环反射镜具有把不同入射角度的光线聚集到二分之一圆环半径的圆环面上的特性，如果把换能器件3安装到圆环形反射镜的焦面圆弧相切的位置，就可以使太阳在天空中任何位置时，照射到反射镜4的阳光都能被反射到换能器件3的表面，既提高换能器件3表面的平均能量密度，又毋需安装反射镜的跟踪运动装置，结构简单，降低成本。据申请人的测算，如果应用本技术，在京津高速公路两侧架设管式太阳能集能装置，一年可以采集到的热能可以达到2.37×1012千卡，这些热能可以使每年减少消耗标准煤3.93×105吨，以每吨煤200元计，这些煤的价值超过1亿元。虽然，国家目前还不可能化费巨资在高速公路两旁架设集热管线，但随着太阳能利用事业的发展，有关器件成本的降低和地球资源的日趋枯竭，这种一次投资巨大，但可长年收效的“阳光工程”迟早会列入议事日程上的。权利要求1.一种管式太阳能集能装置，包括有支架、换能器件、反射镜、铜套和垫片，其特征在于在管道外围装有用硅硼玻璃制成的圆环状双层叠套玻璃圆管换能器件，其两层圆管之间的端口密封，使其空间形成真空，其内管外壁作真空镀黑色膜处理，在紧贴管道外壁和换能器件的内壁之间装有传热铜套，在相邻两个换能器件之间装有缓冲垫片，在换能器件下方装有靠支架支撑的、具有聚集太阳能功效的反射镜。2.如权利要求1所述的管式太阳能集能装置，其特征在于上述反射镜可以是抛物柱面形状、圆柱面形状或多边棱柱近似的凹形曲面。3.如权利要求1所述的管式太阳能集能装置，其特征在于上述换能器件可以做成约1～1.5米长的圆管形、也可以做成上述长度两个半圆形对合粘接密封而成的结构。专利摘要一种管式太阳能集能装置，是在管道外围装置双层叠套玻璃圆管式换能器件，其内管外壁镀黑色膜，两层之间形成真空以减少热能损失，在换能器件与管道之间装有传递热能的铜套，两个换能器件之间隔有垫片，其下方装置反射镜，提高能流密度。该装置可用于长距离输油管线，替代传统的加热站；也可用于沙漠荒芜地区或高速公路两侧，作为梯级升温太阳能锅炉的集热部分，提供热水、热能或其他能量。文档编号F24J2/10GK2185871SQ9420000公开日1994年12月21日 申请日期1994年1月1日 优先权日1994年1月1日专利技术者石行 申请人:北京市西城区新开通用试验厂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管式太阳能集能装置，包括有支架、换能器件、反射镜、铜套和垫片，其特征在于：在管道外围装有用硅硼玻璃制成的圆环状双层叠套玻璃圆管换能器件，其两层圆管之间的端口密封，使其空间形成真空，其内管外壁作真空镀黑色膜处理，在紧贴管道外壁和换能器件的内壁之间装有传热铜套，在相邻两个换能器件之间装有缓冲垫片，在换能器件下方装有靠支架支撑的、具有聚集太阳能功效的反射镜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：石行，
申请(专利权)人：北京市西城区新开通用试验厂，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]