CN219531243U - 一种太阳能集热装置、集热设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种太阳能集热装置、集热设备，涉及太阳能集热设备领域，太阳能集热装置包括盒体及吸热导流件，所述盒体的内腔不透光，所述盒体上设置有第一开口，以使太阳光从所述第一开口进入所述盒体内，所述吸热导流件上设置有吸热涂层，所述吸热导流件的一端与导热流体输出端连接，另一端穿过所述第一开口插设于第二开口中，以使所述吸热导流件的吸热部位于所述盒体中，所述第二开口设置于所述盒体上，所述内腔不透光，能保证从所述盒体中反射出来的太阳光为很少一部分，利于所述吸热部最大程度的吸收太阳光辐射热，且在所述吸热部上设置所述吸热涂层，能提高太阳光辐射热的吸收效率，增大了太阳能的转化效率，提高了太阳能的利用率。

Description

一种太阳能集热装置、集热设备

技术领域

本申请涉及太阳能集热设备领域，尤其涉及一种太阳能集热装置、集热设备。

背景技术

太阳能聚光集热技术主要是指利用反射镜面或透镜将太阳光线聚集，实现太阳能从低能流密度到高能流密度的转变，聚集后的能量转化为热能，可用于光热发电、光热空调、工业加热等诸多领域。太阳能集热器是一种将太阳的辐射能转换为热能的设备，太阳能集热器在这里面起到的作用是将经反射镜或透镜聚集后的太阳光线的能量以热能的形式存储在储热介质中，以便于进一步利用。

管式吸热器通过传热介质在金属或陶瓷管内流动，将聚焦入射的太阳能以辐射方式使管外壁面温度升高，再通过管壁以导热和对流的方式将热量传递给管内传热介质，而现有的外露管式吸热器通常将管束布置在一块平板上，然后将一块块平板安装在圆筒外表面，所有吸热管都暴露在环境中，辐射、反射和对流热损失比较大，尤其是在有风天气，导致较低的吸热效率。现有的腔体管式吸热器虽然将管束布置在腔体内，与外露管式吸热器相比，其辐射、反射和对流损失都较小，但是并没能完全避免辐射和反射损失，热效率较低。

实用新型内容

为克服现有技术中的不足，本申请提供一种太阳能集热装置、集热设备。

第一方面，本申请提供的一种太阳能集热装置，包括：盒体及吸热导流件。所述盒体的内腔不透光，所述盒体上设置有第一开口，以使太阳光从所述第一开口进入所述盒体内。所述吸热导流件上设置有吸热涂层，所述吸热导流件的一端与导热流体输出端连接，另一端穿过所述第一开口插设于第二开口中，以使所述吸热导流件的吸热部位于所述盒体中。所述第二开口设置于所述盒体上。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述太阳能集热装置还包括：保温层，所述保温层设置于所述盒体上。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述吸热部呈螺旋状盘绕于所述盒体的内壁上。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述第二开口与所述第一开口相对设置，所述第二开口与所述吸热导流件相匹配。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述第一开口的面积大于所述第二开口的面积，所述第一开口的面积与所述盒体的内表面积之比小于0.6％。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述太阳能集热装置还包括：支撑件，所述支撑件用于放置所述盒体。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述太阳能集热装置还包括：聚光件，所述聚光件设置于所述支撑件上，所述聚光件与所述支撑件活动连接，所述聚光件用于将聚集后的太阳光射入所述第一开口中。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述盒体为球形、椭球形、棱柱形、圆柱形中的一种。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述盒体的材质为铝合金、不锈钢、玻璃钢中的一种。

第二方面，本申请提供的一种集热设备，包括上述的所述太阳能集热装置。

相比现有技术，本申请的有益效果：

本申请提供的太阳能集热装置，包括：盒体及吸热导流件。所述盒体的内腔不透光，所述盒体上设置有第一开口，以使太阳光从所述第一开口进入所述盒体内，所述吸热导流件上设置有吸热涂层，所述吸热导流件的一端与导热流体输出端连接，另一端穿过所述第一开口插设于第二开口中，以使所述吸热导流件的吸热部位于所述盒体中，所述第二开口设置于所述盒体上，由于所述内腔不透光，从而能保证从所述第一开口进入所述盒体中的太阳光反射出来为很少一部分，以使得太阳光能最大程度的留在所述内腔中，减少了太阳光因反射损失的辐射热，利于所述吸热部最大程度的吸收太阳光辐射热，且在所述吸热部上设置所述吸热涂层，能提高太阳光辐射热的吸收效率，增大了太阳能的转化效率，提高了太阳能的利用率，所述吸热部中流动的导热流体能吸收所述吸热部中的热量并从所述吸热部中排出，方便了热量的储存与利用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了太阳能集热装置的整体结构示意图；

图2示出了太阳能集热装置的另一角度的结构示意图；

图3示出了太阳能集热装置的分解示意图；

图4示出了太阳能集热装置的吸热导流件的结构示意图；

图5示出了太阳能集热装置的吸热部的剖面结构示意图；

图6示出了太阳能集热装置的侧面结构示意图；

图7示出了太阳能集热装置的支撑件的结构示意图。

主要元件符号说明：

100-盒体；110-第一开口；120-第二开口；200-吸热导流件；210-入口端；220-出口端；230-吸热部；300-保温层；400-支撑件；410-支撑杆。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一

请参阅图1，本申请实施例提供一种太阳能集热装置，包括：盒体100及吸热导流件200。所述盒体100的内腔为不透光的黑体腔，所述盒体100上设置有第一开口110，以使太阳光从所述第一开口110进入所述盒体100。所述吸热导流件200上设置有吸热涂层，所述吸热导流件200的一端与导热流体输出端连接，另一端穿过所述第一开口110插设于第二开口120中，以使所述吸热导流件200的吸热部230位于所述盒体100中。所述第二开口120设置于所述盒体100上。

在一些实施例中，所述盒体100为球形。

在其他实施例中，所述盒体100为椭球形、棱柱形、圆柱形中的一种。

在一些实施例中，所述盒体100材质为铝合金。

在其他实施例中，所述盒体100材质为不锈钢或玻璃钢。

在一些实施例中，所述太阳能集热装置还包括：保温层300。所述保温层300包裹于所述盒体100的外表面，所述保温层300为球形。

在其他实施例中，所述保温层300为椭球形、棱柱形、圆柱形中的一种，所述保温层300与所述盒体100相匹配。

在一些实施例中，所述保温层300为纤维材质，所述保温层300用于减少所述盒体100与外部环境之间的热传导，以减少所述盒体100中的热量损失，有利于维持所述盒体100中的热能。

在一些实施例中，所述保温层300上设置有第三开口及第四开口。所述第三开口与所述第一开口110处于相对应的位置。所述第四开口与所述第二开口120处于相对应的位置。

在一些实施例中，所述第四开口与所述第二开口120的大小相等。

在一些实施例中，所述吸热导流件200为管状吸热器，所述吸热导流件200的横截面为圆形。

在其他实施例中，所述吸热导流件200的横截面为方形。

在一些实施例中，所述吸热导流件200靠近所述第一开口110的一端为导热流体的入口端210，所述吸热导流件200靠近所述第二开口120的一端为导热流体的出口端220。

在其他实施例中，所述吸热导流件200靠近所述第一开口110的一端为导热流体的出口端220，所述吸热导流件200靠近所述第二开口120的一端为导热流体的入口端210。

在一些实施例中，所述吸热部230位于所述流体输入端与所述流体输出端之间。

在一些实施例中，所述吸热部230呈螺旋状盘绕成球形贴合于所述盒体100的内壁上。

在一些实施例中，所述导热流体为水、蒸汽、熔盐、液态钠、空气中的一种。

在一些实施例中，所述入口端210与所述导热流体输出端连接，所述导热流体输出端将导热流体输送至所述入口端210，以使得导热流体从所述入口端210流经所述吸热部230后，从所述出口端220排出。

在一些实施例中，所述导热流体输出端能调节输送至所述入口端210的导热流体的流量大小，当太阳光从所述第一开口110进入所述盒体100中，照射于所述吸热涂层上，所述吸热涂层用于吸收太阳光的辐射热并传导给所述吸热部230，所述吸热部230用于将热量传导至所述吸热部230中的导热流体中，从而将太阳能转化为导热流体中的热能，导热流体从所述出口端220排出，以能及时将聚集于所述吸热部230中的热量带出，便于热量的储存与利用，也保证了所述盒体100内表面温度的均匀性。

在一些实施例中，所述吸热涂层为耐高温选择性吸收涂层，由于所述内腔为黑体腔，从而能保证从所述第一开口110进入所述盒体100中的太阳光反射出来的为很少一部分，以使得太阳光能最大程度的留在所述内腔中，减少了太阳光因反射损失的辐射热，利于所述吸热部230最大程度的吸收太阳光辐射热，在所述吸热部230上设置所述吸热涂层能提高太阳光辐射热的吸收效率，提高了太阳能的转化效率。

在一些实施例中，所述第一开口110为圆形。

在其他实施例中，所述第一开口110为方形。

在一些实施例中，所述第一开口110的面积与所述盒体100的内表面积之比小于0.6％。

在一些实施例中，所述第二开口120的中心轴线与所述第一开口110的中心轴线相重合，所述第二开口120与所述第一开口110相对设置。

在一些实施例中，所述第二开口120为圆形。

在其他实施例中，所述第二开口120为方形。

在一些实施例中，所述第二开口120与所述流体输出端相匹配，以使得所述流体输出端限位于所述第二开口120中。

在一些实施例中，所述第二开口120的面积小于所述第一开口110的面积。

在一些实施例中，所述太阳能集热装置还包括：支撑件400。所述支撑件400用于放置所述盒体100，便于所述盒体100的安装与位置的固定。

在一些实施例中，所述支撑件400远离所述盒体100的一端设置有滚动轮，以便于所述盒体100位置的灵活移动。

在一些实施例中，所述支撑件400由连接的支撑杆410组成。所述支撑杆410合围成置物圈以用于放置所述盒体100，所述置物圈为方形，所述置物圈的长度小于所述盒体100的直径。

在其他实施例中，所述置物圈为圆形。

在一些实施例中，所述支撑杆410为槽钢。

在一些实施例中，所述太阳能集热装置还包括：聚光件。所述聚光件设置于所述支撑件400上，所述聚光件与所述支撑件400活动连接，太阳光经过所述聚光件的聚集后，射入所述第一开口110，从所述第一开口110进入所述内腔中，进而便于太阳光汇聚到所述内腔中，提高收集效率。

在一些实施例中，所述聚光件为定日镜，将所述聚光件聚集的太阳光射入所述第一开口110，增强了太阳光辐射热，进一步提高了太阳能的利用率。

在一些实施例中，所述聚光件与所述支撑杆410活动连接，以使得所述聚光件能灵活调整聚集后的太阳光的入射角度，挪动，以能最大程度的利用太阳能，实用性强。

将所述支撑件400移动至光照下，经定日镜聚集后的太阳光线射进所述第一开口110，从第一开口110进入所述内腔中，所述内腔为黑体腔，太阳光在所述内腔中要经历多次吸收和反射，而每经过一次吸收，太阳辐射能就按照所述盒体100内壁吸收率的份额被减弱一次，最终能从所述盒体100中反射出来的太阳光为很少一部分，从而使得太阳光能最大程度的留在所述内腔中，减少了太阳光因反射损失的辐射热，利于所述吸热涂层最大程度的吸收太阳光辐射热，提高了太阳能的转化效率。所述吸热涂层吸收太阳光的辐射热后将热量传导给所述吸热部230，所述吸热部230将热量传导至所述吸热部230中的导热流体中，以将太阳能转化为导热流体中的热能，所述吸热部230内的导热流体处于流动状态，一方面能持续吸收太阳光的辐射热，便于热量的储存与利用，另一方面能维持所述内腔中的温度均匀。所述盒体100上包裹有所述保温层300，能减少所述内腔向外部环境的散热，减少了热量的损失。

实施例二

请参阅图1至图7，本申请实施例提供一种集热设备，包括上述任意一个实施例中的所述太阳能集热装置，因此具有上述任意一个实施例中所述太阳能集热装置的全部有益效果，在此就不一一赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种太阳能集热装置，其特征在于，包括：盒体及吸热导流件；

所述盒体的内腔不透光，所述盒体上设置有第一开口，以使太阳光从所述第一开口进入所述盒体内；

所述吸热导流件上设置有吸热涂层，所述吸热导流件的一端与导热流体输出端连接，另一端穿过所述第一开口插设于第二开口中，以使所述吸热导流件的吸热部位于所述盒体中；

所述第二开口设置于所述盒体上。

2.根据权利要求1所述的太阳能集热装置，其特征在于，所述太阳能集热装置还包括：保温层；

所述保温层设置于所述盒体上。

3.根据权利要求1所述的太阳能集热装置，其特征在于，所述吸热部呈螺旋状盘绕于所述盒体的内壁上。

4.根据权利要求1所述的太阳能集热装置，其特征在于，所述第二开口与所述第一开口相对设置，所述第二开口与所述吸热导流件相匹配。

5.根据权利要求1所述的太阳能集热装置，其特征在于，所述第一开口的面积大于所述第二开口的面积，所述第一开口的面积与所述盒体的内表面积之比小于0.6％。

6.根据权利要求1所述的太阳能集热装置，其特征在于，所述太阳能集热装置还包括：支撑件；

所述盒体设置于所述支撑件上。

7.根据权利要求6所述的太阳能集热装置，其特征在于，所述太阳能集热装置还包括：聚光件；

所述聚光件设置于所述支撑件上，所述聚光件与所述支撑件活动连接，所述聚光件用于将聚集后的太阳光射入所述第一开口中。

8.根据权利要求1-6中任意一项所述的太阳能集热装置，其特征在于，所述盒体为球形、椭球形、棱柱形、圆柱形中的一种。

9.根据权利要求1-6中任意一项所述的太阳能集热装置，其特征在于，所述盒体的材质为铝合金、不锈钢、玻璃钢中的一种。

10.一种集热设备，其特征在于，包括权利要求1-9中任意一项所述的太阳能集热装置。