CN209801831U - 一种碟式太阳能螺旋盘管腔式吸热器装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种碟式太阳能螺旋盘管腔式吸热器装置，包括壳体、集热管、采光口、进口管端和出口管端，壳体内设有腔体且下端设有连通腔体的采光口，腔体内设有集热管，集热管的进口管端和出口管端分别穿出壳体，壳体内对应采光口的上方设有内凹反射锥。本实用新型在壳体内对应采光口的上方设有内凹反射锥，内凹反射锥将光线反射到集热螺旋盘管上，避免照射在吸热器腔体顶部的光线难以到达集热螺旋盘管，而内凹反射锥的凹曲面结构能够均化腔体内部表面的辐射能流，从而提高了腔体内部辐射能流分布的均匀性解决腔体吸热器的“聚光”和“吸热”的不匹配，保护了吸热器部件的结构的稳定性，提高了吸热器的光热转换效率。

Description

一种碟式太阳能螺旋盘管腔式吸热器装置

技术领域

本实用新型涉及太阳能的技术领域，尤其涉及用于碟式太阳能的螺旋盘管腔式吸热器装置。

背景技术

能源是人类赖以生存和发展的动力基础，但随着经济的发展和技术的提高，人们对能源的需求不断增长、常规能源的日渐枯竭和常规能源引发的生态环境问题导致能源危机爆发，调整能源结构、提高能源效率、加强对可再生能源的研究已经迫在眉睫。太阳能是清洁无污染的可再生能源，利用太阳能发电是开拓新能源、节能减排和保护环境的有效途径。

碟式太阳能热发电系统是转换效率最高的太阳能利用技术，它具有启动损失小、占地面积小、布局灵活、可模块化、可混合发电等优点，适应于电网未覆盖的偏远山区、荒芜的沙漠和少量集聚散户等区域，是近年来发展最快、最具活力的研究领域之一，吸热器是其光热转换的核心部件,其性能好坏对于系统温度的提升、光电转换效率的提高都有着重要的作用。

碟式太阳能热发电系统对于分布式能源建设具有重大研究意义，系统中吸热器通常布置排管或者盘管结构，太阳辐射能先加热集热管壁，然后将热量传递给管内工质。而螺旋盘管腔式吸热器是基于黑腔原理设计，具有光热损失小、结构简单和成本低等优点，但是在实际运行中碟式太阳能螺旋盘管腔式吸热器内部辐射能流分布极不均匀，造成“聚光”和“吸热”的不匹配，给后续光热转换带来了挑战。

实用新型内容

针对以上现有存在的问题，本实用新型提供一种碟式太阳能螺旋盘管腔式吸热器装置，在现有吸热器的基础上在壳体内对应采光口的上方设有内凹反射锥，内凹反射锥将光线反射到集热螺旋盘管上，避免照射在吸热器腔体顶部的光线难以到达集热螺旋盘管，而内凹反射锥的凹曲面结构能够均化腔体内部表面的辐射能流，从而提高了腔体内部辐射能流分布的均匀性解决腔体吸热器的“聚光”和“吸热”的不匹配，保护了吸热器部件的结构的稳定性，提高了吸热器的光热转换效率，也就是提高系统的光热利用效率。

本实用新型的技术方案在于：

本实用新型提供一种碟式太阳能螺旋盘管腔式吸热器装置，包括壳体、集热管、采光口、进口管端和出口管端，所述壳体内设有腔体且下端设有连通腔体的采光口，所述腔体内设有集热管，所述集热管的进口管端和出口管端分别穿出壳体，所述壳体内对应采光口的上方设有内凹反射锥。

进一步地，所述壳体包括内壳层、保温层和外壳层，所述内壳层的内壁将腔体圈围出来，所述外壳层嵌套在内壳层外且内壳层与外壳层之间设有保温层。

进一步地，所述内凹反射锥包括壳体内上壁的凹曲结构和反射层，所述反射层均匀设在凹曲结构的凹曲面上。

进一步地，所述集热管采用单螺旋方式并沿腔体圆周侧壁缠绕形成集热螺旋盘管。

进一步地，所述集热螺旋盘管由紫铜制成，且管壁外侧进设有光线吸收层。

本实用新型由于采用了上述技术，使之与现有技术相比具体的积极有益效果为：

1、在壳体内对应采光口的上方设有内凹反射锥，内凹反射锥将光线反射到集热螺旋盘管上，避免照射在吸热器腔体顶部的光线难以到达集热螺旋盘管。

2、内凹反射锥的凹曲面结构能够均化腔体内部表面的辐射能流，从而提高了腔体内部辐射能流分布的均匀性解决腔体吸热器的“聚光”和“吸热”的不匹配，保护了吸热器部件的结构的稳定性，提高了吸热器的光热转换效率，也就是提高系统的光热利用效率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的仰视图；

图3是图2中A-A处的剖视图。

图中：1-壳体，2-进口管端，3-采光口，4-集热螺旋盘管，5-内凹反射锥，6-出口管端。

具体实施方式

实施例一：

现有的吸热器包括壳体1、集热管、采光口3、进口管端2和出口管端6，壳体1内设有腔体且下端设有连通腔体的采光口3，腔体内设有集热管，集热管的进口管端2和出口管端6分别穿出壳体1。

如附图1-附图3所示，本实用新型提供一种碟式太阳能螺旋盘管腔式吸热器装置，在现有吸热器的基础上，为了解决腔体吸热器的“聚光”和“吸热”的不匹配导致腔体吸热器出现热点的问题，在壳体1内对应采光口3的上方设有内凹反射锥5，内凹反射锥5将光线反射到集热螺旋盘管4上，避免照射在吸热器腔体顶部的光线难以到达集热螺旋盘管4，而内凹反射锥5的凹曲面结构能够均化腔体内部表面的辐射能流，从而提高了腔体内部辐射能流分布的均匀性解决腔体吸热器的“聚光”和“吸热”的不匹配，保护了吸热器部件的结构的稳定性，提高了吸热器的光热转换效率，也就是提高系统的光热利用效率。

其中，为了保证吸热器的保温性能及结构强度，壳体1自内向外分为内壳层、保温层和外壳层，内壳层的内壁将腔体圈围出来，外壳层嵌套在内壳层外且内壳层与外壳层之间设有保温层。

其中，内凹反射锥5包括壳体1内上壁的凹曲结构和反射层，反射层均匀设在凹曲结构的凹曲面上而作为反射光线的部件，反射层为涂覆在凹曲结构凹曲面上的高反射率反射涂层或通过真空镀膜镀一层金属银(或铝)薄膜。

其中，集热管采用单螺旋方式并沿腔体圆周侧壁缠绕形成集热螺旋盘管4，集热螺旋盘管4由紫铜制成，且管壁外侧进设有光线吸收层。

在使用时，采光口3正对下方太阳能聚能器，来自太阳能聚能器所聚集起的光线经过采光口3进入腔体内，一部分光线直接照射到集热螺旋盘管4上，另一部分照射到内凹反射锥5的反射层上，反射层将光线反射到集热螺旋盘管4，能够有效避免光线的损失，而传热流体自斯特林发动机通过进口管端2进入集热螺旋盘管4，然后自出口管端6将热量带走进入斯特林发动机，从而实现吸热器的吸热作用。

Claims (5)

1.一种碟式太阳能螺旋盘管腔式吸热器装置，包括壳体、集热管、采光口、进口管端和出口管端，所述壳体内设有腔体且下端设有连通腔体的采光口，所述腔体内设有集热管，所述集热管的进口管端和出口管端分别穿出壳体，其特征在于：所述壳体内对应采光口的上方设有内凹反射锥。

2.根据权利要求1所述的一种碟式太阳能螺旋盘管腔式吸热器装置，其特征在于：所述壳体包括内壳层、保温层和外壳层，所述内壳层的内壁将腔体圈围出来，所述外壳层嵌套在内壳层外且内壳层与外壳层之间设有保温层。

3.根据权利要求1所述的一种碟式太阳能螺旋盘管腔式吸热器装置，其特征在于：所述内凹反射锥包括壳体内上壁的凹曲结构和反射层，所述反射层均匀设在凹曲结构的凹曲面上。

4.根据权利要求1所述的一种碟式太阳能螺旋盘管腔式吸热器装置，其特征在于：所述集热管采用单螺旋方式并沿腔体圆周侧壁缠绕形成集热螺旋盘管。

5.根据权利要求4所述的一种碟式太阳能螺旋盘管腔式吸热器装置，其特征在于：所述集热螺旋盘管由紫铜制成，且管壁外侧进设有光线吸收层。