CN105571176B - 太阳能集热器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种太阳能集热器(200),包括用于吸收太阳辐射的吸收器(210),所述吸收器包括用于热传递流体的热传递通道,用于覆盖吸收器的集热器框架(220),所述框架包括进入孔和出口孔,以及用于连接热传递通道以及通过进入孔和出口孔的其它热传递通道的液压连接管(230,232)。管至少部分地安装在集热器内部并且至少一个管包括在集热器内部的柔性部分。
Description
技术领域
本申请总体上涉及一种太阳能集热器。
背景技术
具有最大尺寸为许多米的大面积太阳能集热器安装在安装区域上,其中相邻的集热器形成行并且安装区域包括许多相邻的集热器行。
每个自支撑集热器典型地通过两个安装支撑进行安装并且每个支撑包括竖直支撑桩和倾斜支撑桩。竖直和倾斜桩的下端连接到混凝土基座或打入地下,并且上端彼此连接从而基座和桩形成三角形。竖直桩升高了集热器的上缘并且倾斜桩支撑集热器的后侧,当后侧靠着它时,并且提供了用于集热器的所需的倾斜。
集热器在支撑上直接地升高在其位置中,这些支撑布置在地面上从而倾斜桩通常位于每个集热器侧的约1/4处,并且连接到桩上。这些支撑以高步幅安装从而对于具有起重机的车辆而言很难在这些支撑之间移动并且需要额外小心和工作将集热器布置在这些支撑上。
相邻布置的集热器通过角对角连接彼此连接,该角对角连接由180度弯曲的外部柔性金属管提供,由于管和集热器对准容差的特征,因此这些集热器之间的最小间距可以是约150-200mm。这些管提供用于热膨胀的外部补偿,但这需要专门的外部管绝缘和保护材料。
发明内容
本发明的一个目标是克服上述缺陷并且提供一种太阳能集热器。
本发明的一个目标是通过提供方案1的太阳能集热器和方案的方法而实现。
本发明的一个实施例是一种太阳能集热器,包括用于吸收太阳辐射的吸收器,所述吸收器包括用于热传递流体的热传递通道,用于覆盖吸收器的集热器框架,所述框架包括进入孔和出口孔,以及用于连接热传递通道以及通过进入孔和出口孔的其它热传递通道的液压连接管。这些管至少部分地安装在集热器内部并且所述管中的至少一个包括在集热器内部的柔性部分。
术语“液压连接管”是指液压连接装置,其能够是例如管,软管或任意其它中空、细长的元件(体),它们能够用于传送在太阳能集热器中使用的热传递流体。这些装置由以下材料的至少一种制成:金属,塑料,以及橡胶。
本发明的一个实施例是一种用于连接太阳能集热器的方法,该太阳能集热器包括用于吸收太阳辐射的吸收器,所述吸收器包括用于热传递流体的热传递通道,以及用于覆盖吸收器的集热器框架,所述框架包括进入孔和出口孔。所述方法包括,利用液压连接管,连接热传递通道以及通过进入孔和出口孔的其它热传递通道,此时,这些管至少部分地安装在集热器内部并且所述管中的至少一个包括在集热器内部的柔性部分。
本发明的更多实施例在从属方案中限定出。
动词“包括”在该文献中用作开放式限定,其既不排除又不需要还未提及的特征的存在。动词“包含”以及“具有/具备”被限定为包括。
如在此使用的术语“一”,“一个”以及“至少一个”被限定为一个或超过一个以及术语“多个”被限定为两个或多于两个。
如在此使用的术语“另一个”被限定为至少第二或更多。
术语“或”一般在包括“和/或”的意义上使用,除非内容清楚地排除。
对于上述限定的动词和术语,这些限定将应用,除非在权利要求书或说明书中给出了不同的定义。
最后,在从属方案中引用的特征是相互自由地组合,除非明确地排除限定。
附图说明
参照附图将描述本发明的实施例,其中
图1a-1e示出了T形安装支撑以及在安装期间沿被支撑太阳能集热器的滑动,以及
图2a-2c示出了柔性液压连接管。
具体实施方式
图1a示出了在地面或别处通过下(第一)和上(第二)T形安装支撑100安装的两个相邻的大面积太阳能集热器110a,110b,其提供了用于集热器110a,110b的改进的机械支撑。
下支撑100构造成支撑集热器110a,110b的下部116a,116b并且作为其中之一的上支撑100构造成支撑上部118a,118b。
支撑100的使用通过将它们重新定位在每个集热器110a,110b的远侧降低了所需支撑的数量,并且由此使得每个支撑100能够由两个相邻的集热器110a,110b共用。
图1b示出了安装支撑100的细节,其可以由金属部件120,130,140制成,例如不锈钢或镀锌钢板。
支撑100包括具有底端122和顶端124的C形,I形或其它类型的竖直支撑部件120。底端122构造成安装到地面或安装基座上,例如混凝土或金属基座。
支撑100进一步包括倾斜部件130,其连接到顶端124。倾斜部件包括倾斜面132,其它类型的C形,I形水平支撑部件140连接到该倾斜面上,从而形成T形支撑100。可能使用超过一个部件120以支撑部件140。
图1c示出了安装在支撑100上的一个集热器110b。支撑100可以例如是共用支撑,其可以支撑例如两个集热器110,110b。
部件140构造成支撑集热器110a,110b并且如图1d所示使得(在其已经在支撑100上升高后)能够使一个支撑的集热器110a(在水平方向沿着部件140,例如朝向被支撑集热器110b)滑动,以便根据图1e所示地安装集热器110a,110b。根据倾斜的表面132,安装的集热器110a,110b倾斜。
支撑定位的集热器110a,110b通过图2a-2c所示的液压连接彼此连接。
利用足够柔性的液压连接,可能得到超短的、例如约20-40mm的集热器至集热器安装距离,这与共用支撑100一起提供显著的、例如减少几乎50%的桩的数目。
被支撑集热器110a,110b利用连接装置150连接到部件140,部件140包括至少一个安装孔142,例如至少一个细长孔,该连接装置包括例如连接支撑(连接支架)150,例如L形钢板(支架),以及用于每个支撑150的螺钉-螺母组合。
支撑150安装在支撑集热器110a,110b的后侧112a,112b,例如在集热器框架111的侧框架(侧壁)上,并且由通过孔142的螺钉螺母组合连接。细长孔142和螺钉螺母连接允许使被支撑的集热器110a,110b滑动,甚至在螺钉螺母组合的一些拧紧之后,例如允许集热器110a,110b的一些膨胀。支撑150防止被支撑的集热器110a,110b在倾斜方向移动。
由于不需要例如极度可调的支架,T形支撑100确保成行的相邻集热器110a,110b之间良好的对准。
此外,当使集热器行可以容易地平滑地跟随地面的高度轮廓时,支撑100提供美好的外观。
此外,具有多个集热器110a,110b的集热器行将在实践中呈现像一个长的集热器表面,这有利于集热器玻璃的清洁,尤其是如果清洁是自动的。
图2a示出了大面积的太阳能集热器200的后侧202,其可以例如在区域供暖系统中使用。
集热器200包括用于吸收太阳辐射的吸收器210。吸收器210包括用于热传递流体的热传递通道,并且吸收器210以及集热器200的一些其他部分由集热器框架220覆盖。热传递通道包括在集热器200内的内部入口(内部进口)和内出口(内部出口)。
框架220包括进入孔(进口)和出口孔(出口),它们实现了在热传递通道以及其它热传递通道之间的液压连接230,232。框架220中的进入孔和出口孔可以对准或者偏离吸收器210上的内部进口和内部出口。进入孔和出口孔可以位于例如框架220的侧面框架(侧壁)222a,222b的中部,并且内部进口和出口可以位于例如如图2a-2c所示的框架220的角落。
集热器200不具有显著的外部连接,由此在液压连接230,232后面在下一集热器行上没有阴影效应,这将改进场效率/生产。
此外,降低了在暴风雨状态下集热器行上的风负载,由于显著的外部连接缺失,这减少了机械支撑系统上的需求。
此外,安装的最高部件是上部框架(上壁)224,其容易与地貌一体化并且促进了新的太阳场的许可。
此外,当保留吸收器210的上部角落中的内部进口和出口时,偏移距取消了集热器角落附近的液压连接230,232(进入孔和出口孔)的需求,这降低了角落的机械削弱。在吸收器210的装填期间这对于捕获的空气不提供问题。
此外,液压连接230,232相对地面的高度从约2米减少至约1.5米,其对于正常人很容易到达并且改进了在液压连接230,232的安装期间工作的人体工程学。
可替换地,可能的是进入孔和出口孔位于例如集热器200的顶部框架224或别的地方。
利用一体的液压连接管230,232提供液压连接230,232,所述一体的液压连接管230,232连接热传递通道和通过进入孔和出口孔的其它热传递通道,例如另一集热器200的热传递通道。管230,232至少部分地安装在集热器200的内部并且至少一个管230,232包括在集热器200内的柔性部分(可变形的),由此其可以在集热器200内弯曲。
管230,232中的一个可以是不可弯曲的管,由此管230,232的另一个包括至少一个柔性部分,其至少部分地在集热器200的内部,或其完全是柔性的。可替换地,集热器中的每个管230,232可以是部分柔性的,从而柔性部分的至少一部分在集热器200内部,或完全柔性的。
管230,232的集成通过使用现有的集热器保温材料(增加的热阻)提供了改进的保温,由此降低了功率损耗。
此外,管230、232的集成降低了对管弯曲的需求,这明显地降低了集热器行的压力下降,增加了集热器行的最大可能长度,这作为其中之一降低了现场安装成本,减轻了场泵的额定压力的需求,并且降低了场泵的能量消耗。
管230,232中的至少一个可以在框架220和集热器200外部是柔性的,因此可能在连接至另一热传递通道期间弯曲管230,232。因此,管230,232可以至少部分地是柔性金属和/或塑料管(胶管)230,232。
一体的管230,232降低了管弯曲,由此柔性管安装现在具有降低了机械负载的管(软管)230,232。
管230包括用于连接管230,232的进口接头适配器234,管232包括出口接头适配器236,或反之亦然,从而一个集热器200的适配器236连接到其对应部分,即另一集热器200的适配器234(热传递管道),等。
管230,232为每个集热器200仅提供了一个连接点而不是两个,由此当在集热器200之间的相互连接很简单时,显著地降低了安装时间:集热器安装和液压连接现在是单步操作。还可能实现包括类似的类型的两个连接(例如,两个管230或管232)的方案。
此外,在侧面框架222a,222b之间的管230,232提供热膨胀得容易的处理,当在最坏情况时,吸收器膨胀可以在没有吸收器210的机械负载的情况下能够传递。
此外,当针对每一集热器200仅一个经过现场试验的适配器连接时,集热器200能够进行生产中管试验。因此,需要较少的现场连接并且因此降低了现场内引入连接泄漏的风险。
适配器234,236包括在运输期间用于保护适配器234,236的运输位置。适配器234,236从用于液压连接230,232的运输位置拔出并且在其连接期间完全地或部分地推回到集热器200中。
一体的管230,232通过液压连接230,232的增加的机械柔性使得与T形支撑100一起实现在相邻的集热器200之间的极短的距离、约20-40mm。
由于很短的集热器距离,液压连接230,232的最小部分暴露于环境温度中,其还提供降低的功率损失。
此外,管230,232提供增加的集热器场功率密度。
此外,管230,232通过在集热器200上可视外部液压连接的缺失提供了改进的和均匀的整个外观。视觉外观现在与广泛使用的光伏(PV)安装类似,因此与PV内安装的无缝视觉集成是可能的。
参照上述实施例现在已经解释了本发明并且已经说明了本发明的一些优点。显然本发明并不仅仅局限于这些实施例,但包括在本发明以及随后的权利要求范围内的全部可能实施例。
Claims (6)
1.一种太阳能集热器(200),包括:
用于吸收太阳辐射的吸收器(210),
用于覆盖所述吸收器的集热器框架(220),和
用于连接热传递通道以及通过所述集热器框架的进入孔和出口孔的其它热传递通道的液压连接管(230,232),
其中所述吸收器包括用于热传递流体的所述热传递通道,
其中所述连接管中的至少一个连接管使得在连接到其它热传递通道期间能够在所述集热器框架外部弯曲,
其中所述连接管至少部分地安装在所述集热器内部,
其中所述连接管中的至少一个连接管在所述集热器内部在所述集热器框架的侧面框架(222a,222b)之间是柔性的,使得所述至少一个连接管能够在连接期间在所述集热器内部弯曲,并且
其中每个所述连接管包括连接适配器(234,236),用于将所述连接管(230,232)连接至其它热传递通道的连接适配器(234,236),所述适配器包括用于在运输期间保护适配器的运输位置,其中所述适配器构造为从用于液压连接的所述运输位置拔出并且在所述集热器的连接期间推回到所述集热器中。
2.根据上述权利要求所述的集热器,其中所述连接管中的至少一个管在所述集热器外部是柔性的。
3.根据上述权利要求中的任一项所述的集热器,其中所述连接管中的至少一个连接管在所述集热器内部是弯曲的。
4.根据上述权利要求中的任一项所述的集热器,其中所述连接管中的至少一个是柔性软管(230,232)。
5.根据上述权利要求中的任一项所述的集热器,其中所述进入孔和所述出口孔位于所述集热器框架的所述侧面框架中。
6.一种用于连接根据前述权利要求中任一项所述的太阳能集热器(200)的方法,包括:在连接期间、在所述集热器框架(220)的外部以及在所述集热器内部在所述集热器框架的所述侧面框架(222a,222b)之间弯曲所述液压连接管(230,232)中的至少一个液压连接管的步骤,其中每个所述液压连接管的连接适配器(234,236)连接至其它热传递通道的连接适配器,其中所述连接适配器从用于液压连接的所述运输位置拔出并且在所述集热器的连接期间推回到所述集热器中。
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Legal Events
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
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