CN205014639U - 用于聚光太阳能发电机的太阳能吸收器 - Google Patents

Abstract

用于聚光太阳能发电机的太阳能吸收器，包括：相熔融的空腔接收器和热交换器壳体；空腔接收器的外表面设有嵌入式凹槽，空腔接收器的外部形成螺旋式的风管；热交换器壳体覆盖空腔接收器，风管形成所述热交换器的管道；空腔接收器的内部直径大于或者等于空腔接收器开口的直径；空腔接收器的长度大于或者等于空腔接收器的内部直径的两倍；空腔接收器的上下两端分别设置有空气入口和空气出口。具有低成本高成效的特点。

Description

用于聚光太阳能发电机的太阳能吸收器

技术领域

本实用新型涉及太阳能发电机，具体涉及用于聚光太阳能发电机的太阳能吸收器。

背景技术

太阳能吸收器是用于聚光太阳能发电机中，将太阳辐射转换成热量器件单元。相关技术中，用于聚光太阳能发电机的太阳能吸收器包括安装在可旋转的基座上的一个大型的抛物面反射器，使太阳射线发射至在反射器中心位置的太阳能吸收器上，该太阳能吸收器具有圆柱形的空腔，用于收集被聚焦的太阳能，该太阳能吸收器是一个双壁容器，在壁与壁之间的环形空间内填充有辅助工作流体。太阳能蒸发辅助工作流体，然后传输至热交换器，在热交换器中将热量传输给主要工作流体，然后使用循环发动机，将在主要流体中的热量转化为电能。此技术中将相变传热流体和辅助热交换器相结合使用，使得相变热交换器起到热传递的作用，但是此种方法增加了整个太阳能吸收器的复杂性，而且热传递的效率不高，造成能源的浪费，且设计费用不经济；此外，这些类型的聚光太阳能发电机系统需要很大的面积才能实现足够的太阳能转换效率，且实现这类型系统的转换效率取决于所使用的材料和制造工艺。

而现有技术中，最常用的太阳能吸收材料为金属部件，限制了聚光太阳能发电机的整体性能，这是由于常见的耐高温金属在1100℃的时候将开始出现故障，且这些金属的热导率低。由于金属具有较高的反射率，因此太阳能吸收器往往制造的外形较大，以此来增加它们的空腔表面积，且空腔表面上常常涂有辐射吸收层。

实用新型内容

本实用新型的目的在于避免现有技术中的上述不足之处而提供用于聚光太阳能发电机的太阳能吸收器。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

提供了用于聚光太阳能发电机的太阳能吸收器，其特征是：包括：一个陶瓷的空腔接收器，其一端设置有用于吸收入射太阳辐射的空腔接收器开口；一个陶瓷的热交换器壳体，其与所述空腔接收器熔融成型为一体化结构；所述空腔接收器的外表面设置有嵌入式凹槽，在空腔接收器的外部形成一个环绕着空腔接收器的螺旋式的风管；所述热交换器壳体覆盖空腔接收器，因此，所述风管形成热交换器的管道，且使热交换器形成一个管式的热交换器；所述空腔接收器的内部直径大于或者等于空腔接收器开口的直径；所述空腔接收器的长度大于或者等于空腔接收器的内部直径的两倍；所述空腔接收器上下两端分别设置有空气入口和空气出口，所述空气入口用于输入冷空气，所述空气出口用于输出热空气。

优选地，所述空腔接收器的内部直径等于所述空腔接收器开口的直径。

优选地，所述风管具有矩形的横截面。

优选地，所述空腔接收器的横截面形状为长方形、正方形、六角形和/或圆形的组合。

优选地，所述热交换器壳体的横截面形状为长方形、正方形、六角形和/或圆形的组合。

优选地，所述空腔接收器和热交换器壳体都是圆筒形。

本实用新型所提供的实施例的有益效果：本实用新型的实施例提供的太阳能吸收器由陶瓷的空腔接收器和热交换器壳体通过熔融形成的一体化结构，结构简单，安装方便，解决了传统的吸收器由于结构复杂引起的安装不便的问题。其次，太阳能吸收器的空腔接收器和热交换器由辐射率大于0.9的陶瓷材料、碳化硅或者氮化硅制成，这些材料的热导率高，且成本低，比传统的使用金属制成的太阳能吸收器的吸收太阳能入射辐射效率提高了20％。此外，由于空腔接收器内部不像传统太阳能吸收器那样设置有辅助的热交换器，而是在空腔接收器的表面设置嵌入式凹槽，在空腔接收器的外部形成一个环绕着空腔接收器的螺旋式的风管，在热交换器壳体覆盖空腔接收器时即形成管式的热交换器，因此，本实用新型的实施例所提供的太阳能吸收器外形较传统的太阳能吸收器小，在空腔接收器表面也不需要涂抹辐射吸收层，因此，节约成本的同时，提高了聚光太阳能发电机的整体性能。

附图说明

图1是本实用新型的实施例的结构示意图。

图2是本实用新型的实施例的局部放大示意图。

其中：100-空腔接收器，102-热交换器壳体，104-空气入口，106-空气出口，108-风管，110-入射太阳辐射，112-空腔接收器开口。

具体实施方式

结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。

如图1所示，本实用新型的实施例提供的用于聚光太阳能发电机的太阳能吸收器，包括：一个陶瓷的黑体的空腔接收器100，其一端设置有空腔接收器开口112；和一个陶瓷的热交换器壳体102。所述空腔接收器100和所述热交换器壳体102通过熔融成型为一体化的结构，进而形成单片式的空腔接收器100和热交换器。优选地，所述空腔接收器100和所述热交换器102由辐射率大于0.9的陶瓷材料制成；所述空腔接收器100和所述热交换器102由碳化硅制成；所述空腔接收器和热交换器由氮化硅制成；所选用的材料实现了低成本，高吸收效率的功能，比传统的接收器接收效率提高了20％。

如图2所示，所述空腔接收器100的外表面设置有嵌入式凹槽，在所述空腔接收器100的外部形成一个环绕着空腔接收器100的螺旋式的风管108，当热交换器壳体102覆盖空腔接收器100时，嵌入式凹槽便于空气在空腔接收器100内流动，以减少热损失；此外，风管108的长度为10mm，宽度为4mm，相邻的风管108被一个4mm宽的脊分隔开。

所述热交换器壳体102覆盖所述空腔接收器100，因此，所述风管108形成所述热交换器的管道，且所述热交换器形成一个管式的热交换器；所述空腔接收器100的内部直径大于或者等于所述空腔接收器开口112的直径；所述空腔接收器开口112用于接收入射太阳辐射110，且所述空腔接收器100接收的入射太阳辐射100的温度可达1100℃～1300℃，而传统的接收器最大只能接收温度不大于900℃的入射太阳辐射，空腔接收器100没有任何的金属部件。所述空腔接收器100的纵向的内部深度大于或者等于所述空腔接收器100的两倍内部直径；所述空腔接收器100对应方向的两端分别设置有空气入口104和空气出口106，所述空气入口104用于输入冷空气，所述空气出口106用于输出热空气。

优选地，所述空腔接收器100的内部直径等于所述空腔接收器开口112的直径。

优选地，所述风管105具有矩形的横截面。

优选地，所述空腔接收器100和热交换器壳体102的横截面形状为长方形、正方形、六角形和/或圆形的组合。

优选地，所述空腔接收器100和热交换器壳体102都是圆筒形。

Claims (9)

1.用于聚光太阳能发电机的太阳能吸收器，其特征在于：包括，

一个陶瓷的空腔接收器；其一端设置有用于吸收入射太阳辐射的空腔接收器开口；

一个陶瓷的热交换器壳体；其与所述空腔接收器熔融成型为一体化结构；

所述空腔接收器的外表面设置有嵌入式凹槽，在空腔接收器的外部形成一个环绕着空腔接收器的螺旋式的风管；

所述热交换器壳体覆盖空腔接收器，因此，所述风管形成热交换器的管道，且使热交换器形成一个管式的热交换器；

所述空腔接收器的内部直径大于或者等于空腔接收器开口的直径；

所述空腔接收器的长度大于或者等于空腔接收器的内部直径的两倍；

所述空腔接收器上下两端分别设置有空气入口和空气出口，所述空气入口用于输入冷空气，所述空气出口用于输出热空气。

2.根据权利要求1所述的用于聚光太阳能发电机的太阳能吸收器，其特征在于，所述空腔接收器和所述热交换器由辐射率大于0.9的陶瓷材料制成。

3.根据权利要求1所述的用于聚光太阳能发电机的太阳能吸收器，其特征在于，所述空腔接收器和热交换器由氮化硅制成。

4.根据权利要求1所述的用于聚光太阳能发电机的太阳能吸收器，其特征在于，所述空腔接收器和所述热交换器由碳化硅制成。

5.根据权利要求1所述的用于聚光太阳能发电机的太阳能吸收器，其特征在于，所述空腔接收器的内部直径等于所述空腔接收器开口的直径。

6.根据权利要求1所述的用于聚光太阳能发电机的太阳能吸收器，其特征在于，所述风管具有矩形的横截面。

7.根据权利要求1所述的用于聚光太阳能发电机的太阳能吸收器，其特征在于，所述空腔接收器的横截面形状为长方形、正方形、六角形和/或圆形的组合。

8.根据权利要求1所述的用于聚光太阳能发电机的太阳能吸收器，其特征在于，所述热交换器壳体的横截面形状为长方形、正方形、六角形和/或圆形的组合。

9.根据权利要求1所述的用于聚光太阳能发电机的太阳能吸收器，其特征在于，所述空腔接收器和热交换器壳体都是圆筒形。