CN104913522A - 菲涅尔式太阳能热接收器 - Google Patents

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CN104913522A CN201510253534.XA CN201510253534A CN104913522A CN 104913522 A CN104913522 A CN 104913522A CN 201510253534 A CN201510253534 A CN 201510253534A CN 104913522 A CN104913522 A CN 104913522A
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Abstract

本发明公开了一种菲涅尔式太阳能热接收器，其包括罩体、透明盖板和集热管，所述罩体的底部设有开口，所述集热管设置在所述罩体内，且两端伸出该罩体，所述透明盖板设置在罩体的底部，且封闭所述开口，使所述罩体的腔体形成一封闭的真空环境，所述罩体为金属罩体，所述透明盖板为玻璃盖板，所述透明盖板与罩体的搭接处设有弹性金属条，所述透明盖板通过低温钎料与弹性金属条的一端相焊接，并在焊接处设有密封胶，该弹性金属条的另一端与所述罩体相焊接。本发明提供的结构设计巧妙、合理，通过透明盖板将罩体的开口封闭，使集热管处于真空环境中，有效减少热损，且成本低，利于广泛推广应用，有效促进菲涅尔式光热发电技术进一步发展。

Description

菲涅尔式太阳能热接收器
技术领域
本发明涉及太阳能热接收器技术领域，具体涉及一种菲涅尔式太阳能热接收器。
背景技术
太阳能光热发电是一种高品质高质量的能源，具有光伏发电所缺乏的调峰能力，是一种新型的清洁能源。光热发电按照聚光方式的不同，一般分为四种：塔式、槽式、碟式以及菲涅尔式。其中，菲涅尔式以其风阻小、土地利用率高、反射镜成本低的优势获得了广泛的应用情景。菲涅尔式集热系统主要由两部分组成，一次反射镜系统与热接收器系统。通过阵列排放的一次反射镜将光聚集到热接收器上。而热接收器一般有两种，一种是具有二次反射功能，进一步提高聚光能力，另一种是不带二次反射镜，直接由镀膜管路吸收一次反射镜系统反射的热能。
但现有的菲涅尔式热接收器难以低成本的实现真空，如公开号为102853556A，名称为“微弧线性菲涅尔聚光系统及用于该系统的平板储热集热装置”的发明专利申请公开的聚光系统，其包括一集热座、安装于集热座内的集热管及固定于集热座下端的增透超白强化玻璃板，所述集热座外表面包覆有保温层，集热座的内腔与集热管之间填充有导热介质。本发明还提供一种微弧线性菲涅尔聚光系统，包括线性菲涅尔支架、具有多组微弧镜组的微弧镜模组、太阳跟踪控制机构以及上述平板储热集热装置，所述微弧镜模组活动安装于线性菲涅尔支架上，太阳跟踪控制机构包括安装于线性菲涅尔支架上的太阳跟踪控制器以及驱动装置，平板储热集热装置安装于线性菲涅尔支架上端，并与微弧镜模组对应。其的镀膜的管路并非处于真空状态，需要通过绝热气凝胶来减少热损。
又如公开号为102798231A，名称为“一种新型太阳能二次反射面及其支撑装置”的发明专利申请公开的二次反射面为复合抛物面结构，复合抛物面结构为顶部的渐开线和侧面的抛物面相组合，渐开线的展角比标准渐开线的展角大10～20；其支撑装置，包括固定在二次反射面上部的和其形状相适配的支撑复合抛物面板，固定在支撑复合抛物面板外部两边侧面的支撑侧面板，固定在支撑侧面板外部的二次反射外部包围板，形成全包围结构，支撑上部板固定在支撑侧面板和二次反射外部包围板的顶部。由于其的集热管路是采用槽式的玻璃-金属真空集热管来实现真空保温的，成本较高。
发明内容
针对上述的不足，本发明目的在于，提供一种结构设计巧妙、合理，成本低，且低热损，集热效果好的菲涅尔式太阳能热接收器。
一种菲涅尔式太阳能热接收器，其包括罩体、透明盖板和集热管，所述罩体的底部设有开口，所述集热管设置在所述罩体内，且两端伸出该罩体，所述透明盖板设置在罩体的底部，且封闭所述开口，使所述罩体的腔体形成一封闭的真空环境；所述罩体为金属罩体，所述透明盖板为玻璃盖板，所述罩体上设有与所述透明盖板相适配的弹性金属条，所述透明盖板通过低温钎料与弹性金属条的一端相焊接，并在焊接处设有密封胶，该弹性金属条的另一端与所述罩体相焊接。
作为本发明的一种改进，所述低温钎料为锡含量高于70％的锡基合金。
作为本发明的一种改进，所述密封胶位于远离真空环境一侧，即该密封胶设于非真空环境一侧。
作为本发明的一种改进，所述弹性金属条采用不锈钢、铝或铜制成。
作为本发明的一种改进，所述罩体上设有与所述透明盖板相适配的压块。以加强罩体与透明盖板的固定。
作为本发明的一种改进，所述玻璃盖板采用低铁超白玻璃制成，透光效果更好。
作为本发明的一种改进，所述透明盖板上涂覆有减反射涂层，减少光的反射，有效提升能源利用率。
作为本发明的一种改进，所述罩体的横截面外形轮廓呈半球状，更好的抵御大气压力，且外形美观。
作为本发明的一种改进，所述罩体上设有让所述集热管伸出的通孔，该通孔与集热管之间通过不锈钢波纹管进行密封，密封效果好，有利于通过不锈钢波纹管降低集热管热导损失，以及防止集热管的热膨胀对焊接处产生应力。
作为本发明的一种改进，所述集热管为不锈钢管，该不锈钢管的外表面涂覆有高选择性吸热涂层，实现对光的高吸收率，产生热能。
作为本发明的一种改进，所述罩体的腔体设有二次反射镜，该二次反射镜的聚光轴线与集热管的轴线相对齐。进一步加大聚光比，提升集热温度。
作为本发明的一种改进，所述二次反光镜为具有复合抛物面的铝反射膜，成型方便，反射效果好，且成本较低。
本发明的有益效果为：本发明提供的结构设计巧妙、合理，通过透明盖板将罩体的开口封闭，使集热管处于真空环境中，有效减少热损，保温效果好，且由于无需使用槽式的玻璃金属封接技术以及价值较为昂贵的金属真空集热管，大大降低成本，而且整体结构简单、紧凑，易于实现，成本低，利于广泛推广应用，有效促进菲涅尔式光热发电技术进一步发展。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图。
图2是本发明的横截面结构示意图。
图3是本发明中弹性金属条的结构示意图一。
图4是本发明中弹性金属条的结构示意图二。
图5是本发明中波纹管的结构示意图一。
图6是本发明中波纹管的结构示意图二。
图7是本发明使用时的结构示意图。
具体实施方式
实施例：参见图1至图7，本发明实施例提供一种菲涅尔式太阳能热接收器，其包括罩体1、二次反光镜2、透明盖板3和集热管4，所述罩体1的底部设有开口，所述二次反光镜2设置在罩体1的腔体内，所述集热管4对应二次反光镜2的聚光轴线设置在所述罩体1内，且两端伸出该罩体1，所述透明盖板3设置在罩体1的底部，且封闭所述开口，使所述罩体1的腔体形成一封闭的真空环境，热损低。本实施例中，所述罩体1的横截面外形轮廓呈半球状，更好的抵御大气压力，且外形美观。
具体的，所述罩体1优选为金属罩体，所述透明盖板3优选为玻璃盖板，在所述罩体1上设有与所述透明盖板3相适配的压块9，用来将透明盖板3固定在罩体1的开口上，具体的，参见图3和图4该压块9通过紧固件12固定在所述罩体1的周缘位置。所述透明盖板3通过低温钎料5与弹性金属条6的一端相焊接，并在焊接处设有密封胶7，该弹性金属条6的另一端与所述罩体1相焊接。所述弹性金属条可以采用不锈钢、铝或铜材料制成。参见图3，弹性金属条6可以呈C字形结构，参见图4，弹性金属条6可以呈Z字形结构。同理，弹性金属条6还可以呈其它形状结构，只要能实现密封连接效果即可。较佳的，所述低温钎料5为锡含量高于70％的锡基合金。所述玻璃盖板优选采用低铁超白玻璃制成，透光效果更好。较佳的，所述透明盖板3上涂覆有减反射涂层，减少光的反射，有效提升能源利用率。
具体的，参见图5和图6，所述罩体1上设有让所述集热管4伸出的通孔，该通孔与集热管4之间通过不锈钢波纹管8进行密封。参见图5，该不锈钢波纹管8可以位于罩体1内，参见图6，该不锈钢波纹管8也可以位于罩体1外。较佳的，所述集热管4为不锈钢管，该不锈钢管的外表面涂覆有高选择性吸热涂层，实现对光的高吸收率，产生热能。
工作时，参见图7，固定在固定架10上的反射镜11能反射阳光进入本发明菲涅尔式太阳能热接收器中，由于透明盖板3能将罩体1的开口封闭，然后进行抽真空，使罩体1的腔体变成真空环境，让集热管4处于真空环境中，有效减少热损，保温效果好，且由于无需使用槽式的玻璃金属封接技术以及价值较为昂贵的金属真空集热管，大大降低成本，利于有效促进菲涅尔式光热发电技术进一步发展。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。如本发明上述实施例所述，采用与其相同或相似结构而得到的其它接收器，均在本发明保护范围内。

Claims (10)

1.一种菲涅尔式太阳能热接收器，其特征在于，其包括罩体、透明盖板和集热管，所述罩体的底部设有开口，所述集热管设置在所述罩体内，且两端伸出该罩体，所述透明盖板设置在罩体的底部，且封闭所述开口，使所述罩体的腔体形成一封闭的真空环境；所述罩体为金属罩体，所述透明盖板为玻璃盖板，所述罩体上设有与所述透明盖板相适配的弹性金属条，所述透明盖板通过低温钎料与弹性金属条的一端相焊接，并在焊接处设有密封胶，该弹性金属条的另一端与所述罩体相焊接。
2.根据权利要求1所述的菲涅尔式太阳能热接收器，其特征在于，所述低温钎料为锡含量高于70％的锡基合金。
3.根据权利要求1所述的菲涅尔式太阳能热接收器，其特征在于，所述密封胶位于远离真空环境一侧。
4.根据权利要求1所述的菲涅尔式太阳能热接收器，其特征在于，所述弹性金属条采用不锈钢、铝或铜制成。
5.根据权利要求1所述的菲涅尔式太阳能热接收器，其特征在于，所述罩体的横截面外形轮廓呈半球状。
6.根据权利要求1或5所述的菲涅尔式太阳能热接收器，其特征在于，所述罩体上设有让所述集热管伸出的通孔，该通孔与集热管之间通过不锈钢波纹管进行密封。
7.根据权利要求6所述的菲涅尔式太阳能热接收器，其特征在于，所述集热管为不锈钢管，该不锈钢管的外表面涂覆有高选择性吸热涂层。
8.根据权利要求1所述的菲涅尔式太阳能热接收器，其特征在于，所述罩体的腔体设有二次反射镜，该二次反射镜的聚光轴线与集热管的轴线相对齐。
9.根据权利要求8所述的菲涅尔式太阳能热接收器，其特征在于，所述二次反光镜为具有复合抛物面的铝反射膜。
10.根据权利要求1所述的菲涅尔式太阳能热接收器，其特征在于，所述罩体上设有与所述透明盖板相适配的压块。
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