專利名稱：緊密型太陽能接收器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于太陽能設(shè)備領(lǐng)域，且尤其涉及一種緊密型太陽能接收器系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中，太陽能接收器是實(shí)現(xiàn)塔式太陽能熱發(fā)電最為關(guān)鍵的核心技術(shù)，它將定日鏡所捕捉、反射、聚焦的太陽能直接轉(zhuǎn)化為可以高效利用的高溫?zé)崮埽?為發(fā)電機(jī)組提供所需的熱源或動力源，從而實(shí)現(xiàn)太陽能熱發(fā)電的過程。目前，不少國家相繼投資對該技術(shù)的研究，起步較早的歐、美及以色列等國在該技術(shù)上已經(jīng)取得重大突破。國際上現(xiàn)有的塔式太陽能接收器主要分為間接照射接收器和直接照射接收器兩大類。塔式太陽能接收器，分為間接照射和直接照射，間接太陽能接收器也稱為外露式太陽能接收器，其主要特點(diǎn)是接收器向載熱工質(zhì)的傳熱過程不發(fā)生在太陽照射面，工作時(shí)聚焦入射的太陽能先加熱受熱面，受熱面升溫后再通過壁面將熱量向另一側(cè)的工質(zhì)傳遞。 管狀接收器屬于這一類型。管狀接收器由若干豎直排列的管子組成，這些管子呈環(huán)形布置， 形成一個圓筒體，管外壁涂以耐高溫選擇性吸收涂層，通過塔體周圍定日鏡聚焦形成的光斑直接照射在圓筒體外壁，以輻射方式使得圓筒體壁溫升高；而載熱工質(zhì)從豎直管內(nèi)部流過，在管內(nèi)表面，熱量以導(dǎo)熱和對流的方式從壁面向工質(zhì)傳輸，從而使載熱工質(zhì)獲得熱能成為可加以利用的高溫?zé)嵩础＿@種接收器可采用水、熔鹽、空氣等多種工質(zhì)，流體溫度一般在 100 600°C 間，壓力彡 120atm。管狀太陽能接收器的優(yōu)點(diǎn)是它可以接收來自塔四周360°范圍內(nèi)定日鏡反射、聚焦的太陽光，有利于定日鏡鏡場的布局設(shè)計(jì)和太陽能的大規(guī)模利用；但是，由于其吸熱體外露于周圍環(huán)境之中，存在著較大的熱損失，因此接收器熱效率相對較低。管狀太陽能接收器的應(yīng)用代表是美國的塔式熱發(fā)電電站klar Om^nklar Two，兩者均采用管狀太陽能接收器，兩者的主要區(qū)別在于流經(jīng)接收器的載熱工質(zhì)不同，分別為水和熔鹽。直接照射太陽能接收器，也稱空腔式接收器，這類接收器的共同特點(diǎn)是接收器向工質(zhì)傳熱與入射陽光加熱受熱面在同一表面發(fā)生，同時(shí)，空腔式接收器內(nèi)表面具有幾近黑體的特性，可有效吸收入射的太陽能，從而避免了選擇性吸收涂層的問題。直接照射太陽能接收器主要包括無壓腔體式接收器和有壓腔體式接收器兩種。采用這類接收器時(shí)，由于陽光只能從其窗口方向射入，定日鏡場的布置受到一定的限制。目前塔式太陽能系統(tǒng)的集熱腔普遍采用的是平板式集熱腔，對于板式集熱腔而言，對聚焦光的吸收系數(shù)大概在0. 9左右，也就是說大概有10%的聚焦光會被反射。這部分光損是相當(dāng)大的，而經(jīng)過相關(guān)的研究表明，平頂錐形集熱腔對聚焦光的吸收系數(shù)可以達(dá)到 0. 99，而相應(yīng)的光損就是1%。考慮到加工工藝上的問題，平頂錐形集熱腔不可能做的很大，考慮到塔式系統(tǒng)需要的采光口面積很大的緣故，又鑒于平頂錐形集熱腔對聚焦光有較大的吸收系數(shù)，故只有將平頂錐形集熱腔做結(jié)構(gòu)上的調(diào)整與設(shè)計(jì)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于提供一種緊密型太陽能接收器系統(tǒng)，用以克服現(xiàn)有技術(shù)中太陽能接收器熱損失較大以及定日鏡場的布置受到限制的問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出一種緊密型太陽能接收器系統(tǒng)，包括多個接收器單元，所述接收器單元緊密并排放置，每個所述接收器單元包括吸熱管，所述吸熱管螺旋排布形成一腔體，所述腔體一端設(shè)有一開口，所述開口處覆蓋一透明蓋體，所述腔體的開口為正六邊形。可選的，所述透明蓋體呈平面設(shè)置?？蛇x的，多個所述接收器單元的透明蓋體位于同一平面上。可選的，所述接收器單元在與開口相對的另一端設(shè)有一反射體，所述反射體延伸至所述腔體內(nèi)，所述反射體為三角錐形。可選的，所述吸熱管表面涂有太陽光選擇性吸收涂膜?？蛇x的，所述接收器單元外部設(shè)有一殼體，且所述殼體與所述吸熱管之間設(shè)有絕熱保溫層?？蛇x的，多個所述接收器單元的吸熱管被平均分成多組，每組所述接收器單元的吸熱管均和一分管道相連?？蛇x的，多個所述接收器單元的吸熱管被平均分成5組、6組、8組或12組?？蛇x的，所述分管的兩端均連接一主管道。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型緊密型太陽能接收器系統(tǒng)的有益效果在于本實(shí)用新型緊密型太陽能接收器系統(tǒng)的接收器單元的開口采用正六邊形形，腔與腔之間實(shí)現(xiàn)最大限度的緊密配合；在開口處采用透明蓋體，避免吸熱體外露于周圍環(huán)境之中，減少了熱損失，提高了熱利用效率；本實(shí)用新型緊密型太陽能接收器系統(tǒng)將多個接收器以并列以及串聯(lián)的方式組成一個整體，且透明蓋體位于同一平面上，類似于一個平面接收器，使得定日鏡場的布局不受限制，而且制作工藝的難度也大大降低。
圖1為本實(shí)用新型緊密型太陽能接收器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型緊密型太陽能接收器系統(tǒng)的接收器單元的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型緊密型太陽能接收器系統(tǒng)的接收器單元的管道圍繞示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說明。首先，請參考圖1，圖1為本實(shí)用新型緊密型太陽能接收器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，從圖1可以看出，一種緊密型太陽能接收器系統(tǒng)，包括多個接收器單元51，所述接收器單元 51緊密并排放置，所述腔體的開口為正六邊形，圖1中六個正六邊形的接收器單元51包圍一正六邊形的接收器單元，且各個正無邊形的接收器單元之間實(shí)現(xiàn)無縫相接。接著，請參考圖2，圖2為本實(shí)用新型緊密型太陽能接收器系統(tǒng)的接收器單元的結(jié)構(gòu)示意圖，包括一殼體13，在具體實(shí)施時(shí)，該殼體13外表面呈流線形(如半圓形或橢圓形)，從而減少空氣阻力，并且該殼體13內(nèi)部排設(shè)有吸熱管10，該吸熱管10呈螺旋式排布由此形成一腔體100，并且該腔體100 —端設(shè)有一開口 101，以便令太陽光聚光器(未圖示) 所聚集的太陽光15從該開口 101射入該腔體100內(nèi)部，以便吸熱管10吸收。另外，該吸熱管10表面設(shè)有選擇性吸收涂膜104，如電鍍黑鉻層，如此吸熱管10利用該吸收涂膜104只吸收可見光，不吸收紅外光，同時(shí)也不向外輻射紅外光，如此以增加吸熱管10的吸熱效率。另外，該殼體13在開口 101外部覆蓋一透明蓋體11，該透明蓋體11呈平面設(shè)置， 如此經(jīng)聚光器集中的太陽光15以垂直于該曲面的方向從該透明蓋體11透射至該腔體100 內(nèi)，如此可減少反射，從而最大效率的利用被集中的太陽光15，在實(shí)施時(shí)，該透明蓋體11由高透光率的材料制成。再者，為了減少入射至腔體100內(nèi)的太陽光15再反射至大氣中，該殼體13在與開口 101相對的另一端設(shè)有一反射體12，該反射體12延伸至該腔體100內(nèi)，如此可將被吸熱管10表面反射的太陽光15再反射至至吸熱管10上，以增加太陽光在該腔體100內(nèi)部反射的次數(shù)，從而更好地利于吸熱管10吸收太陽光15。在具體實(shí)施時(shí)，該反射體12可為三角錐狀，并且該反射體12表面還可設(shè)有許多凹凸表面，以充分將太陽光15反射至吸熱管10 上。另外，該吸熱管10呈螺旋狀排布，并且從開口 101 —端到另一端的螺旋半徑逐漸減小，以令該吸熱管10呈倒錐形或半橢圓形排布，即令吸熱管10的彎折曲率產(chǎn)生變化，如此溫度低的工作流體自開口 101 —端的工作流體進(jìn)口管102進(jìn)入吸熱管10后被加熱，并通過將吸熱管10彎折曲率的變化，從而促進(jìn)流體徑向混合，如此可令流體充分混合以吸收熱量并從工作流體出口管103流出，從而提高熱交換效率。再者，該殼體13與吸熱管10之間設(shè)有絕熱保溫層14，以便防止吸熱管10吸收的熱量傳導(dǎo)至殼體13外部，當(dāng)然還可以是其他的防止熱輻射的結(jié)構(gòu)，具體可參考中國專利 200420109283. 5 及 200410065548. 0，此處不再贅述。通過在腔體100的開口 101處設(shè)置一透明蓋體11，如此可今集中入射的太陽光15 以垂直該曲面的方向透射過該透明蓋體11而入射至開口 101內(nèi)，從而減少反射，同時(shí)通過此透明蓋體11封閉該開口 101，從而避免沙塵等雜質(zhì)進(jìn)入集熱器1內(nèi)，也可避免集熱器1內(nèi)的熱量隨空氣的對流被帶出集熱器1，如此利于提高該集熱器1的效率。通過在吸熱管10 表面涂覆選擇性吸收涂膜104，如電鍍黑鉻層，如此吸熱管10利用該選擇性吸收涂膜104 只吸收可見光，不吸收紅外光，同時(shí)也不向外輻射紅外光，如此以增加該集熱器1的吸熱效率。反射體為三角錐形，反射光線更加的聚集，有利于提高集熱器的吸熱效率。所述透明蓋體11呈平面設(shè)置，多個所述接收器單元的透明蓋體11位于同一平面上，類似于一個平面接收器，使得定日鏡場的布局不受限制，而且制作工藝的難度也大大降低。接著，請參考3，圖3為本實(shí)用新型緊密型太陽能接收器系統(tǒng)的接收器單元的管道圍繞示意圖，接收器單元51由吸熱管52圍繞而成，液體從第一管口 22進(jìn)入，從第二管口 21 排出，在流淌的過程中吸收太陽光的熱量。考慮到腔口的對流熱損，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，計(jì)算室外設(shè)備對流換熱時(shí)(宜同時(shí)考慮自然對流與強(qiáng)制對流的綜合作用)，對流換熱系數(shù)與風(fēng)速的關(guān)系如下
權(quán)利要求1.一種緊密型太陽能接收器系統(tǒng)，包括多個接收器單元，所述接收器單元緊密并排放置，每個所述接收器單元包括吸熱管，所述吸熱管螺旋排布形成一腔體，所述腔體一端設(shè)有一開口，所述開口處覆蓋一透明蓋體，其特征在于所述腔體的開口為正六邊形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊密型太陽能接收器系統(tǒng)，其特征在于所述透明蓋體呈平面設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的緊密型太陽能接收器系統(tǒng)，其特征在于多個所述接收器單元的透明蓋體位于同一平面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊密型太陽能接收器系統(tǒng)，其特征在于所述接收器單元在與開口相對的另一端設(shè)有一反射體，所述反射體延伸至所述腔體內(nèi)，所述反射體為三角錐形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊密型太陽能接收器系統(tǒng)，其特征在于所述吸熱管表面涂有太陽光選擇性吸收涂膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊密型太陽能接收器系統(tǒng)，其特征在于所述接收器單元外部設(shè)有一殼體，且所述殼體與所述吸熱管之間設(shè)有絕熱保溫層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊密型太陽能接收器系統(tǒng)，其特征在于多個所述接收器單元的吸熱管被平均分成多組，每組所述接收器單元的吸熱管均和一分管道相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的緊密型太陽能接收器系統(tǒng)，其特征在于多個所述接收器單元的吸熱管被平均分成5組、6組、8組或12組。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的緊密型太陽能接收器系統(tǒng)，其特征在于所述分管的兩端均連接一主管道。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種緊密型太陽能接收器系統(tǒng)，包括多個接收器單元，所述接收器單元緊密并排放置，每個所述接收器單元包括吸熱管，所述吸熱管螺旋排布形成一腔體，所述腔體一端設(shè)有一開口，所述開口處覆蓋一透明蓋體，所述腔體的開口為正六邊形，本實(shí)用新型緊密型太陽能接收器系統(tǒng)腔與腔之間實(shí)現(xiàn)最大限度的緊密配合，能夠最大限度的減少熱損失，熱效率相對較高，且對于定日鏡場布置的要求以及接收器的制作工藝都較低。
文檔編號F24J2/24GK202303984SQ201120129109
公開日2012年7月4日 申請日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月27日
發(fā)明者卞永剛, 項(xiàng)曉東 申請人:益科博能源科技(上海)有限公司