新型槽式太陽(yáng)能集熱管支架的管卡保溫結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型的一種新型槽式太陽(yáng)能集熱管支架的管卡保溫結(jié)構(gòu)，包括集熱管和用于固定集熱管的支架，集熱管通過(guò)管卡安裝在支架上，在管卡和集熱管中間設(shè)置保溫結(jié)構(gòu)，該保溫結(jié)構(gòu)為混凝土預(yù)制塊，所述集熱管、支架和管卡均采用鋼鐵材質(zhì)，通過(guò)增加混凝土材質(zhì)的保溫結(jié)構(gòu)，減少槽式太陽(yáng)能集熱管支架的管卡處的熱能浪費(fèi)，從而提高熱能利用率。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型有關(guān)一種槽式太陽(yáng)能集熱管支架的管卡結(jié)構(gòu)，特別是一種可以防止熱 量散失、具有隔熱效果且抗形變能力強(qiáng)的槽式太陽(yáng)能集熱管支架的管卡保溫結(jié)構(gòu)。 新型槽式太陽(yáng)能集熱管支架的管卡保溫結(jié)構(gòu)

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的槽式太陽(yáng)能集熱管下部設(shè)拋物面反光鏡，可用玻璃制作，集熱管底部安裝 支架，支架支撐著反光鏡和集熱管，隨著太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)，支架跟蹤太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)，反光鏡對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)， 將太陽(yáng)光聚焦到集熱管上，由于玻璃反光鏡是拋物面，拋物面具有聚光的性質(zhì)，將不同方向 的太陽(yáng)光反射到集熱管從而達(dá)到收集太陽(yáng)能的目的。需注意的是，集熱管需要高度精確的 安裝在拋物面的焦點(diǎn)處，安裝的越歪，漏光率越高。
[0003] 上述的集熱管一般使用鋼管，內(nèi)用導(dǎo)熱油將收集的熱量運(yùn)出，在鋼管上安裝管卡， 其目的是將集熱管與支架相連進(jìn)行固定，管卡為鋼鐵材質(zhì)。如圖1的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)所示，集熱管 1與管卡2直接接觸相連，在集熱管1收集反射過(guò)來(lái)的熱量時(shí)，熱量會(huì)通過(guò)"熱油5 -集熱 管1 (鋼管）一管卡2 (鋼鐵）一支架3 (鋼鐵)"傳遞，熱量散發(fā)到空氣中，導(dǎo)致熱能資源的 浪費(fèi)。
[0004] 一個(gè)典型的50麗的光伏場(chǎng)約有500個(gè)SCA (太陽(yáng)集熱單元)。每個(gè)SCA有36根集 熱管，約需要37個(gè)支架，那么一個(gè)典型的50MW的光伏場(chǎng)約有500X 37=18500個(gè)支架，每個(gè) 支架都產(chǎn)生熱能浪費(fèi)，且浪費(fèi)的是300-400°C的高品位熱能。雖然單個(gè)支架浪費(fèi)的熱能不 多，但是支架總計(jì)約18500個(gè)，數(shù)量龐大，50MW的光伏場(chǎng)設(shè)計(jì)壽命一般在20年，那么20年下 來(lái)，18500個(gè)支架的熱能浪費(fèi)累積下來(lái)是非常龐大的。
[0005] 而如何避免上述熱能的浪費(fèi)，是目前亟待解決的問(wèn)題。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0006] 本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題即在提供一種抗形變能力強(qiáng)的槽式太陽(yáng)能集熱管 支架的管卡保溫結(jié)構(gòu)，目的在于減少槽式太陽(yáng)能集熱管支架的管卡處的熱能浪費(fèi)。
[0007] 本實(shí)用新型所采用的技術(shù)手段如下所述。
[0008] 本實(shí)用新型的一種新型槽式太陽(yáng)能集熱管支架的管卡保溫結(jié)構(gòu)，包括集熱管和用 于固定集熱管的支架，集熱管通過(guò)管卡安裝在支架上，在管卡和集熱管中間設(shè)置保溫結(jié)構(gòu)， 該保溫結(jié)構(gòu)為混凝土預(yù)制塊。
[0009] 上述保溫結(jié)構(gòu)的寬度可與管卡的寬度相同，或保溫結(jié)構(gòu)的寬度寬于管卡的寬度。 [0010] 本實(shí)用新型所產(chǎn)生的有益效果如下。
[0011] 1、集熱管的總體長(zhǎng)度長(zhǎng)，由于其使用鋼鐵材質(zhì)，因此其質(zhì)量也很大，在使用過(guò)程中 要保證保溫結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)抗壓性，基于混凝土的物理性能，即硬度高、抗壓性強(qiáng)，在使用時(shí)可 保證保溫結(jié)構(gòu)不會(huì)因時(shí)間使用長(zhǎng)而發(fā)生的變形。
[0012] 2、由于槽式拋物面反光鏡與集熱管的角度以及距離關(guān)系均是經(jīng)過(guò)精確周密的計(jì) 算，以達(dá)到吸收太陽(yáng)光熱量最佳的角度及距離，而在收集太陽(yáng)熱能時(shí)溫度往往很高。混凝土 具有很好的耐高溫效果和強(qiáng)度，可長(zhǎng)時(shí)間承受200-1300°C高溫作用，即使在高溫及長(zhǎng)時(shí)間 使用的情況下也可以保證不變軟，因此保證集熱管的位置穩(wěn)定在拋物面反光鏡的焦點(diǎn)處不 發(fā)生偏移，與多個(gè)管卡尺寸高度精確的保持同軸關(guān)系，進(jìn)一步降低漏光率，保證集熱管收集 熱能的高效性。
[0013] 3、在實(shí)際使用中，鋼鐵支架的數(shù)量多、導(dǎo)熱快，通過(guò)該保溫結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的隔熱作 用，可以有效的減少管卡和支架處的熱能浪費(fèi)，提高熱能的利用效率
[0014] 4、集熱管材質(zhì)是鋼鐵，其導(dǎo)熱系數(shù)為45 W/m · K，而防火耐熱混凝土導(dǎo)熱系數(shù)為 l~3W/m · K，隔熱性能提高了 45-15倍，大大減少了管卡處的熱量浪費(fèi)，提高了資源利用率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015] 圖1為現(xiàn)有的槽式太陽(yáng)能集熱管支架的管卡結(jié)構(gòu)。
[0016] 圖2為本實(shí)用新型的新型槽式太陽(yáng)能集熱管支架的管卡保溫結(jié)構(gòu)。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 目前電廠行業(yè)常用的保溫材料硅酸鋁、硅酸鈣、巖棉等，容易在溫度高時(shí)質(zhì)地變 軟，如使用在現(xiàn)有的管卡內(nèi)部具有抗壓強(qiáng)度不足或者不滿足溫度要求的缺點(diǎn)。
[0018] 在管卡和鋼管之間做隔熱保溫的材料需要滿足以下2個(gè)條件：1、能在持續(xù)高溫下 保持性能(集熱管里的熱油工作溫度是300-400°C );2、有很高的抗壓強(qiáng)度（>1兆帕)，在集熱 管的壓力下不能發(fā)生變形，一旦發(fā)生變形，鋼管就會(huì)偏離拋物線反光鏡的焦點(diǎn)處，因此槽式 太陽(yáng)能光伏場(chǎng)的集熱管對(duì)安裝精度要求非常高。
[0019] 為了滿足上述抗壓強(qiáng)度及溫度的實(shí)際要求，本實(shí)用新型在現(xiàn)有的槽式太陽(yáng)能集熱 管結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加具有高抗變形能力及耐高溫的保溫結(jié)構(gòu)。
[0020] 如圖2所示，新型槽式太陽(yáng)能集熱管結(jié)構(gòu)包括集熱管1和用于固定集熱管的支架 3,集熱管1通過(guò)管卡2安裝在支架3上，上述的集熱管1、支架3、管卡2材質(zhì)均采用鋼鐵。 集熱管1內(nèi)為流動(dòng)的導(dǎo)熱油，溫度約為300-400°C，將收集的熱能轉(zhuǎn)移到其他設(shè)備應(yīng)用。
[0021] 本實(shí)用新型的重點(diǎn)在于，在集熱管1和管卡2中間設(shè)置保溫結(jié)構(gòu)4,該保溫結(jié)構(gòu)4 的材料選用尺寸精確的防火耐熱的混凝土預(yù)制塊，混凝土具有很好的隔熱保溫效果，將混 凝土置于鋼鐵材質(zhì)的集熱管1和管卡2之間，使得集熱管和管卡不直接接觸，熱量不會(huì)到達(dá) 導(dǎo)熱能力強(qiáng)的鋼鐵管卡及鋼鐵支架，可以有效避免集熱管1的熱量損失。
[0022] 上述保溫結(jié)構(gòu)的寬度可與管卡的寬度相同，或保溫結(jié)構(gòu)的寬度略寬于管卡的寬 度。
[0023] 在實(shí)際使用過(guò)程中，保溫結(jié)構(gòu)材料使用防火耐熱混凝土預(yù)制塊具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
[0024] 第一，集熱管1的總體長(zhǎng)度長(zhǎng)，由于其使用鋼鐵材質(zhì)，因此其質(zhì)量也很大，在使用 過(guò)程中要保證保溫結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)抗壓性，基于混凝土的物理性能，即硬度高、抗壓性強(qiáng)，在使 用時(shí)可保證保溫結(jié)構(gòu)不會(huì)因時(shí)間使用長(zhǎng)而發(fā)生的變形。
[0025] 第二，由于槽式拋物面反光鏡與集熱管的角度以及距離關(guān)系均經(jīng)過(guò)精確周密的計(jì) 算，以達(dá)到吸收太陽(yáng)光熱量最佳的角度及距離，而在收集太陽(yáng)熱能時(shí)溫度往往很高，而一般 電廠行業(yè)常用的保溫材料如硅酸鋁、硅酸鈣、巖棉等，容易在溫度高時(shí)發(fā)生質(zhì)地變軟，從而 導(dǎo)致同一集熱管在不用管卡及保溫結(jié)構(gòu)中發(fā)生不同軸的情況，而混凝土具有很好的隔熱保 溫效果和強(qiáng)度，可長(zhǎng)時(shí)間承受200-1300°C高溫作用，即使在高溫及長(zhǎng)時(shí)間使用的情況下也 不變軟，因此保證集熱管的位置穩(wěn)定在拋物面反光鏡的焦點(diǎn)處不發(fā)生偏移，與多個(gè)管卡尺 寸高度精確的保持同軸關(guān)系，進(jìn)一步降低漏光率，保證集熱管收集熱能的高效性。
[0026] 由于在實(shí)際使用中，鋼鐵支架的數(shù)量多、導(dǎo)熱快，通過(guò)該保溫結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的隔熱的 作用，可以有效的減少管卡和支架處的熱能浪費(fèi)，提高熱能的利用效率。
[0027] 本實(shí)用新型使用混凝土材質(zhì)的保溫結(jié)構(gòu)置于管卡連接集熱管和之間，防火耐熱混 凝土能長(zhǎng)時(shí)間承受20(Γ1300?的溫度作用，不破壞不喪失其必要的承載能力，并在高溫下 保持所需要的物理力學(xué)性能的特種混凝土，強(qiáng)度等級(jí)為CKTC30,高溫強(qiáng)度為3. 5~20 MPa。 另外，防火耐熱混凝土已經(jīng)廣泛應(yīng)用在化工冶金建材等工業(yè)領(lǐng)域，但是沒(méi)有資料記載其應(yīng) 用于太陽(yáng)能熱能利用及發(fā)電領(lǐng)域。
[0028] 集熱管材質(zhì)是鋼鐵，鋼的導(dǎo)熱系數(shù)45 W/m · K，而防火耐熱混凝土導(dǎo)熱系數(shù)為 l~3W/m · K，隔熱性能提高了 45-15倍，大大減少了管卡處的熱量浪費(fèi)，提高了資源利用率。
【權(quán)利要求】
1. 一種新型槽式太陽(yáng)能集熱管支架的管卡保溫結(jié)構(gòu)，包括集熱管和用于固定集熱管的 支架，集熱管通過(guò)管卡安裝在支架上，其特征在于，在管卡和集熱管中間設(shè)置保溫結(jié)構(gòu)，該 保溫結(jié)構(gòu)為混凝土預(yù)制塊。
2. 如權(quán)利要求1所述的新型槽式太陽(yáng)能集熱管支架的管卡保溫結(jié)構(gòu)，其特征在于，所 述保溫結(jié)構(gòu)的寬度與管卡的寬度相同。
3. 如權(quán)利要求1所述的新型槽式太陽(yáng)能集熱管支架的管卡保溫結(jié)構(gòu)，其特征在于，所 述保溫結(jié)構(gòu)的寬度寬于管卡的寬度。
【文檔編號(hào)】F24J2/51GK203908084SQ201420343855
【公開(kāi)日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月26日
【發(fā)明者】任要中, 付媛媛, 胡志, 馮巖 申請(qǐng)人:中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)華北電力設(shè)計(jì)院工程有限公司