太阳能集热器及包括该太阳能集热器的热水生成系统技术方案

技术编号:8133812 阅读:151 留言:0更新日期:2012-12-27 09:51
本发明专利技术涉及一种太阳能集热器(26),包括:由外管(54)和内管(56)限定的封闭空间(52),所述内管设置在外管(54)内,所述封闭空间(52)包括适用于减少热对流和热传导的绝热装置,设置于内管(56)上的太阳辐射(Rs)吸收层(58),以及适用于将通过所述吸收层(58)接收到的太阳辐射(Rs)的热量传输至载热流体(10)的导热装置(60)。吸收层(58)仅在内管(56)的一部分圆周上延伸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种太阳能集热器(capteur solaire),包括-由内管和外管限定的封闭空间,所述内管设置在外管的内部,所述封闭空间包括适用于减少热对流和热传导的绝热装置,-布置于内管上的太阳辐射吸收层,及-可将通过吸收层从太阳辐射接收的热量传输至载热流体的导热装置。本专利技术还涉及一种通过太阳能产生热水的系统,包括-多个适用于基于太阳能加热载热流体的太阳能集热器,及 -可在太阳能集热器与热水用户之间的传输载热流体的回路。
技术介绍
目前已知真空管太阳能集热器包括内管和外管,所述内管和外管呈同心圆柱状。每一管在其端部之一封闭,并且内管和外管在它们端部的另一端相互密封。所述太阳能集热器包括太阳辐射吸收层,所述吸收层朝外管设置在内管外表面的整个外围。所述太阳能集热器还包括多个将来自太阳辐射的热量传递至载热流体的装置。所述载热流体在一个将热水用户与太阳能集热场连接的输送回路中进行循环。由于黑体辐射管的热损耗较大,因此所述载热流体的热效率并不理想。
技术实现思路
本专利技术旨在通过降低辐射的热损耗提高载热流体的热效率。为此,本专利技术涉及一种上述类型的太阳能集热器,其特征在于,所述吸收层仅延伸至内管圆周的一部分上。根据其他实施例,所述太阳能集热器包括以下特征中的一项或多项,以单独地或技术上可行的所有组合的形式-吸收层横截面在角度值为140°至220°,优选为160°至200°,更优选为约为180。的角度上延伸;-内管包括内表面及朝向外管的外表面,所述吸收层设置(disposer,涂覆)于所述外表面上;-外管和/或内管的横截面为环形;-导热装置包括一个加热管及一个贮液器,所述加热管具有设置在外管内部的热部以及设置在外管外部的冷部,所述贮液器具有双相流体加热管,并延伸至所述热部及冷部上;-所述贮液器至少局部设置在所述内管的内表面上;-导热装置包括设置在吸收层与所述加热管的热部之间的导热接口;-所述加热管的热部为半圆柱形;-所述热部的横截面大致面对(enregard de)所述吸收层的横截面;-所述热部的横截面角度上地延伸(s’6tendre angulairement),其角度值为180°至220°、优选为约200°。本专利技术还涉及一种上述类型的热水生成系统,其特征在于,太阳能集热器如上所述。附图说明通过阅读了以下的结合附图并示例性给出的说明,本专利技术及其优点变得更加清楚,其中图I是根据本专利技术的热水生成系统的示意图;图2是与图I所示的热水生成系统的载热流体传输回路连接的太阳能集热器的侧 面示意图;图3是图2沿平面III的剖面图。具体实施例方式如图I所示,热水生成系统2包括加热装置8、热能存储装置12及用于将载热流体10传输至热水用户15的闭合回路14,所述加热装置8通过载热流体10中的太阳能进行加热。所述回路14将加热装置8、存储装置12及热水用户15连接在一起。所述热水生成系统2包括用于从传输回路14卸载(d6lester)载热流体10的储箱(bSchede stockage, ) 16。所述热水生成系统2包括控制环路18,所述控制环路18包括混合器20以及第一泵22。设备还包括用于远程控制所述环路18的装置24。加热装置8包括多个太阳能集热器26,下文将结合图2及图3对所述太阳能集热器进行进一步说明。载热流体10例如是在最高温度为150°C,最大压力为6巴下使用的水。回路14包括多个阀门28、(冷热水)混合器20、第一泵22及第二泵30。流体10通过两个泵22和30在回路14中进行循环。存储装置12及回路14通过绝热材料绝热,图中未示出。热水用户15包括用于利用由载热流体10传输的热量的蛇形交换器40。如图2所示,所述回路14包括用于传输载热流体10的导管48以及设置在所述导管48外周的隔热护套50。导管48为圆柱形,其轴线朝向大致水平的平面H。太阳能集热器26包括封闭空间52及太阳辐射Rs吸收层58,其中所述封闭空间由外管54和设置在外管内部的内管56限定,所述太阳辐射Rs吸收层58设置(或涂覆)于内管56上。太阳能集热器26还包括导热装置60,导热装置60可将通过所述吸收层58从太阳辐射Rs中获得的热能传输至载热流体10。封闭空间52包括适用于减少热对流及热传导的隔热装置。主要的热损耗是由热辐射引起的。封闭空间52例如为真空。在图2及图3所示的实施例中,管54、56大致为圆柱形,与轴线I同心,且具有环形横截面。外管及内管54、56在它们端部之一呈半球形封闭,在它们的另一端内外管彼此密封。内管56包括内表面62B及朝向外管54的外表面62A。所述太阳能集热器26还包括嵌在内管56的开放端内的隔热帽(bouchon) 63。如图3中所示,吸收层58仅在内管56的一部分圆周上延伸吸收层58的横截面在角度A为140°至220°,优选为160°至200°,更优选为约180°的角度上延伸(展开)。所述太阳能集热器26还包括内管56的圆周上吸收层58未延伸的部分。该内管56圆周部分在角度值为(360° -A)的角度上延伸。换而言之,所述太阳能集热器26包括,例如,仅由通过空间52中的真空分离开的内管56及外管54构成的余角部分(portion angulairecomplementaire)0该余角部分在角度值等于(360° -A)的角度上延伸(展开)。在余角部分中,管54、56几乎为透明的,并且适合于允许可见光通过。例如,所述吸收层58可沿太阳辐射Rs的方向朝向天空,而内管56圆周上吸收层58未延伸的部分朝向地面。例如,所述吸收层58大致呈半圆柱形,且设置于所述内管的外表面62A上。吸收层58的横截面则为角度为A的圆弧形。吸收层58包括选择性吸收太阳辐射的材料,即吸收电磁频谱波长大致在O. 25 μ m至2. 5 μ m之间的辐射。该选择性吸收层58是,例如,由多层亚硝酸铝在铝或不锈钢或铜基质上复合而成。可选地,所述吸收层58由设置在金属基质上的多层氮化铜或氮化铁或氮化铬复合而成。例如,吸收层58是通过阴极溅射将选择性层材料附着于内管56上,不需要吸收层 58延伸(涂覆)的部分在溅射时应遮盖或避开。例如,导热装置60包括加热管64,所述加热管64由金属箔构成,该加热管的扭曲面(surface gauche) 一部分与内管56的形状贴合,另一部分与传输导管48贴合,如图2所示。加热管64包括设置在内管56中的热部66以及设置在管54、56外部的冷部68。加热管64还包括贮液器70,所述贮液器70由一组管道71组成,所述管道通过赋予加热管金属箔结构的金属薄层彼此连接。所述忙液器70包括双相流体加热管72,并在热部(partiechaude,热部分)66及冷部(partie froid,冷部分)68上延伸。对于加热管的热部66,1&液器70至少局部地设置在所述内管内表面62B上。导热装置60还包括导热接口 74,如图3所示,导热接口设置在加热管的热部66以及管54、56之间。更确切地说,导热接口 74设置在内管内表面62B与加热管的热部66之间。加热管64包括,相对于热部66和冷部68的主要部分(la partie courante)的范围,在其热部66和冷部68之间圆周范围内(6tendue)的一个狭窄部,未在图中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.10.09 FR 09570541.一种太阳能集热器(26),包括 由外管(54)和内管(56)限定的封闭空间(52),所述内管设置在所述外管(54)内,所述封闭空间(52)包括能够减少热对流和热传导的绝热装置, 设置于所述内管(56)上的太阳辐射(Rs)吸收层(58),及 适用于将通过所述吸收层(58)接收到的太阳辐射(Rs)的热量传输至载热流体(10)的导热装置(60), 其特征在于,所述吸收层仅在所述内管的一部分圆周上延伸,所述导热装置(60)包括加热管(64),所述加热管包括设置在所述外管(54)内的热部(66)、设置在所述外管(54)外的冷部(68)以及包含双相流体加热管(72)并在热部(66)及冷部(68)上延伸的贮液器(70)。2.根据权利要求I所述的太阳能集热器(26),其中所述吸收层(58)的横截面在角度(A)值为140°至220°,优选为160°至200°,更优选为约180°的角度上延伸。3.根据权利要求I或2所述的太阳能集热器(26),其中所述内管(56)包括内表面(62B)及朝向所述外管(54)的外表面(62A),其中所述吸收层(58)设置在所述外表面(62A...

【专利技术属性】
技术研发人员:米歇尔·路易斯·沃莱尔克里斯蒂安·勒诺特
申请(专利权)人:苏菲亚安蒂波利斯能源发展公司
类型:
国别省市:

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