一種太陽能集熱器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高溫太陽能集熱器，包括：罩體，罩體包括集光部和容納部，集光部設(shè)置在容納部的一端，集光部的外壁呈圓柱形結(jié)構(gòu)，集光部的內(nèi)壁為喇叭形結(jié)構(gòu)，且喇叭形結(jié)構(gòu)開口較小的一端朝向容納部的內(nèi)部，內(nèi)壁與外壁之間存在空隙，集光部與容納部相連通；內(nèi)腔，內(nèi)腔嵌設(shè)在容納部中，內(nèi)腔包括：錐形桶、固定裝置、以及錐形管體；錐形管體通過固定裝置固定在錐形桶中，包括盤管，盤管沿錐形桶的內(nèi)壁盤旋，形成錐形體結(jié)構(gòu)，且錐形管體的一端與喇叭形結(jié)構(gòu)的開口相連通；錐形管體、錐形桶、以及喇叭形結(jié)構(gòu)的軸心線重疊。本發(fā)明解決了現(xiàn)有的太陽能集熱器容易受到環(huán)境的影響，導(dǎo)致集熱效果不穩(wěn)定的問題。
【專利說明】
一種太陽能集熱器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及太陽能設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽能集熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]通常情況下，碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)，通過反射太陽光并聚焦到集熱器，集熱器將能量吸收后傳遞到熱電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，從而實現(xiàn)太陽能到電能的轉(zhuǎn)換。從上世紀(jì)80年代起，美國、德國、西班牙、俄羅斯(前蘇聯(lián))等國對碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)及其部件進(jìn)行了大量的研究。我國對于碟式太陽能熱發(fā)電技術(shù)的研究仍處于起步階段，許多關(guān)鍵技術(shù)需要逐一研究或解決。
[0003]通常情況下，集熱器在工作環(huán)境中，容易因為受到環(huán)境因素的影響而導(dǎo)致集熱效果不穩(wěn)走。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提出的一種高溫太陽能集熱器，以解決現(xiàn)有的太陽能集熱器容易受到環(huán)境的影響，導(dǎo)致集熱效果不穩(wěn)定的問題。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0006]—種高溫太陽能集熱器，包括:
[0007]罩體，所述罩體包括集光部和容納部，所述容納部為一內(nèi)部中空的桶狀結(jié)構(gòu);所述集光部設(shè)置在所述容納部的一端，所述集光部的外壁呈圓柱形結(jié)構(gòu)，所述集光部的內(nèi)壁為喇叭形結(jié)構(gòu)，且喇叭形結(jié)構(gòu)開口較小的一端朝向所述容納部的內(nèi)部，所述內(nèi)壁與所述外壁之間存在空隙，所述集光部與所述容納部相連通；
[0008]內(nèi)腔，所述內(nèi)腔嵌設(shè)在所述容納部中，所述內(nèi)腔包括:錐形桶、固定裝置、以及錐形管體;所述錐形桶設(shè)置在所述容納部內(nèi)，且錐形桶的開口朝向所述集光部;所述固定裝置固定在所述錐形桶的內(nèi)壁中，并與所述容納部相連;所述錐形管體通過所述固定裝置固定在所述錐形桶中，包括盤管，所述盤管沿所述錐形桶的內(nèi)壁盤旋，形成錐形體結(jié)構(gòu)，且所述錐形管體的一端與所述喇叭形結(jié)構(gòu)的開口相連通;所述錐形管體、所述錐形桶、以及所述喇叭形結(jié)構(gòu)的軸心線重疊。
[0009]上述的一種高溫太陽能集熱器，其中，所述錐形管體直徑較大一端為前端，所述錐形管體直徑較小一端為后端，所述前端朝向所述集光部，且所述前端的端面中部設(shè)置有一與所述喇叭形結(jié)構(gòu)相連通的連通開口。
[0010]上述的一種高溫太陽能集熱器，其中，所述連通開口的直徑大于所述喇叭形結(jié)構(gòu)較小一端開口的直徑。
[0011]上述的一種高溫太陽能集熱器，其中，所述盤管的兩端均從所述錐形管體的較小端伸出，所述盤管中容置有可流動的導(dǎo)熱物質(zhì)。
[0012]上述的一種高溫太陽能集熱器，其中，所述固定裝置包括固定支架組，所述固定支架組包括多根結(jié)構(gòu)相同的固定支架，每一所述固定支架均勻分布在所述錐形桶的內(nèi)壁上，每一所述固定支架為“7”形結(jié)構(gòu)，每一所述固定支架的一端與所述錐形管體的前端的端面相貼合，另一端與所述錐形管體的側(cè)壁相貼合。
[0013]上述的一種高溫太陽能集熱器，其中，所述罩體與所述內(nèi)腔之間還填充有防止所述內(nèi)腔中熱量散發(fā)的保溫材料，所述保溫材料為保溫玻璃棉。
[0014]上述的一種高溫太陽能集熱器，其中，所述喇叭形結(jié)構(gòu)較小一端的開口的直徑為Φ 355mm，較大一端開口的直徑為Φ 950mm。
[0015]上述的一種高溫太陽能集熱器，其中，所述錐形管體的長度為909mm，所述錐形管體的較小端的直徑為Φ 175_，所述錐形管體的較大端的直徑為Φ 844_。
[0016]上述的一種高溫太陽能集熱器，其中，所述喇叭形結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁以及所述錐形桶3的均為鏡面不銹鋼材料制成，且鏡面均朝向所述軸心線方向。
[0017]上述的一種高溫太陽能集熱器，其中，所述容納部為四棱錐形結(jié)構(gòu)，所述盤管、所述固定支架、所述罩體均采用不銹鋼材料制成。
[0018]本發(fā)明由于采用了上述技術(shù)，產(chǎn)生的積極效果是:
[0019](I)本發(fā)明中的盤管為錐形管體的結(jié)構(gòu)可以更加均勻的吸收內(nèi)腔中的熱量，使得太陽能集熱器不易受外部環(huán)境的影響，穩(wěn)定性更強。
[0020](2)同時本發(fā)明中，喇叭形結(jié)構(gòu)的設(shè)計可以更好的收集光斑的熱量。
[0021](3)錐形桶內(nèi)壁為鏡面的結(jié)構(gòu)，當(dāng)熱量穿過盤管間的縫隙時，可以被鏡面反射到盤管表面。
【附圖說明】
[0022]構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0023]圖1為本發(fā)明一種高溫太陽能集熱器的側(cè)視圖的剖視圖；
[0024]圖2為圖1中A部的放大圖；
[0025]圖3為本發(fā)明一種高溫太陽能集熱器中固定裝置與錐形管體相配合的側(cè)視圖的剖視圖；
[0026]圖4為本發(fā)明一種高溫太陽能集熱器中固定裝置與錐形管體相配合的后視圖。
[0027]附圖中:11、容納部；12、集光部；121、集光部的外壁；122、集光部的內(nèi)壁;3、錐形桶;4、盤管;41、前端;42、后端;43、連通開口 ；5、固定支架。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不作為本發(fā)明的限定。
[0029]圖1為本發(fā)明一種高溫太陽能集熱器的側(cè)視圖的剖視圖；圖2為圖1中A部的放大圖，請參見圖1和圖2所示。示出了一種較佳的高溫太陽能集熱器，與碟式太陽能聚光器配合使用，其中所述太陽能集熱器包括:罩體、內(nèi)腔、以及保溫材料，其中所述內(nèi)腔嵌設(shè)在所述罩體內(nèi)，保溫材料填設(shè)在罩體與內(nèi)腔之間，防止內(nèi)腔中的熱量散發(fā)，所述保溫材料為保溫玻璃棉。
[0030]其中，所述罩體包括集光部12和容納部11，所述容納部11為一內(nèi)部中空的桶狀結(jié)構(gòu);所述集光部12設(shè)置在所述容納部11的一端，所述集光部的外壁121呈圓柱形結(jié)構(gòu)，所述集光部的內(nèi)壁122為喇叭形結(jié)構(gòu)，且喇叭形結(jié)構(gòu)開口較小的一端朝向所述容納部11的內(nèi)部，用以反射熱量，對熱量進(jìn)行集中，所述集光部的內(nèi)壁122與所述集光部的外壁121之間存在空隙，所述集光部12與所述容納部11相連通。
[0031]所述內(nèi)腔嵌設(shè)在所述容納部11中，所述內(nèi)腔包括:固定裝置、錐形管體、以及錐形桶3;所述錐形桶3設(shè)置在所述容納腔內(nèi)，且錐形桶3的開口朝向所述集光部12，用以將反射熱量，并且將錐形桶3內(nèi)的空氣進(jìn)行加熱;所述固定裝置設(shè)置在所述錐形桶3的內(nèi)壁中，并與所述錐形桶3固定連接;所述錐形管體通過所述固定裝置固定在所述錐形桶3中，包括盤管4，所述盤管4沿所述錐形桶3的內(nèi)壁盤旋，形成錐形體結(jié)構(gòu)，且所述錐形管體與所述喇叭形結(jié)構(gòu)的開口相連通，所述錐形管體、所述錐形桶3、以及所述喇叭形結(jié)構(gòu)的軸心線重疊。
[0032]所述盤管4的兩端分別從所述錐形管體的較小端伸出，所述盤管4中容置有可流動的導(dǎo)熱物質(zhì)，將錐形桶3內(nèi)的熱量進(jìn)行吸收，傳導(dǎo)。
[0033]本發(fā)明中，罩體與內(nèi)腔錐形桶3相配合對熱量進(jìn)行集中，從而將錐形桶3內(nèi)的空氣進(jìn)行加熱，而盤管4形成的錐形管體作為導(dǎo)熱液體的容器，對錐形桶3內(nèi)的熱量進(jìn)行吸收，使得集熱效果更佳的穩(wěn)定。
[0034]本發(fā)明在上述基礎(chǔ)上還具有如下實施方式:
[0035]圖3為本發(fā)明一種高溫太陽能集熱器中固定裝置與錐形管體相配合的側(cè)視圖的剖視圖；圖4為本發(fā)明一種高溫太陽能集熱器中固定裝置與錐形管體相配合的后視圖，請參閱圖1至圖4所示。進(jìn)一步的，本發(fā)明較佳的實施例中，所述錐形管體直徑較大一端為前端41，所述錐形管體直徑較小一端為后端42，所述前端41朝向所述集光部12，且所述前端41的端面中部設(shè)置有一與所述喇叭形結(jié)構(gòu)相連通的連通開口 43。所述連通開口 43的直徑大于所述喇叭形結(jié)構(gòu)較小一端開口的直徑。
[0036]所述固定裝置包括固定支架組，所述固定支架組包括多根結(jié)構(gòu)相同的固定支架5，每一所述固定支架5均勻分布在所述錐形桶3的內(nèi)壁上，每一所述固定支架5為“7”形結(jié)構(gòu)，每一所述固定支架5的一端與所述錐形管體的前端41的端面相貼合，另一端與所述錐形管體的側(cè)壁相貼合。本實施例中所述固定支架5優(yōu)選為4根。
[0037]所述盤管4的兩端均由后端42伸出置外部。
[0038]此外，通過針對聚光器的焦平面上的能流密度分布進(jìn)行計算，從而獲得最優(yōu)的吸熱器采光口。計算中使用蒙特卡洛光線追擊法來計算焦平面上的能流密度分布。蒙特卡洛光線追擊法是通過在太陽入射光束中追跡一定數(shù)量的光線，然后統(tǒng)計追跡光線經(jīng)旋轉(zhuǎn)拋物面鏡面反射后到達(dá)焦平面上計算區(qū)域光線的數(shù)目來獲得能流密度。
[0039]因此，本發(fā)明中，所述喇叭形開口的外口徑直徑為Φ 950，內(nèi)口徑直徑為Φ 355，喇叭形開口的設(shè)計，可以更好的聚集光斑的熱量，同時經(jīng)計算測量后測得的光斑的尺寸為Φ350，因此，外口徑Φ 950的直徑尺寸可以更好的吸收有效光斑，而內(nèi)口徑Φ 355的直徑尺寸從而將光斑的熱量進(jìn)行聚集，吸收有效光斑的熱量。
[0040]所述錐形管體的長度為909mm，所述錐形管體的較小端的直徑為Φ 175mm，所述錐形管體的較大端的直徑為Φ 844mm。
[0041]另外，本發(fā)明進(jìn)一步實施例中，所述喇叭形結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁以及所述錐形桶3的均為鏡面不銹鋼材料制成，且鏡面均朝向所述軸心線方向；同時，內(nèi)腔中的吸熱盤管表面涂有吸熱涂層，可以使吸熱效率更有效地提高。所述內(nèi)壁以及所述錐形桶3采用鏡面朝向所述軸心線的所述鏡面不銹鋼材料，可以更好的反射熱量，防止熱量散發(fā)，將熱量集中于所述內(nèi)腔中，從而提高內(nèi)腔內(nèi)空氣的加熱效率。
[0042]具體的，本實施例中，所述容納部11為四棱錐形結(jié)構(gòu)，所述盤管4、所述固定支架5、所述罩體均采用不銹鋼材料制成。
[0043]本發(fā)明具體工作過程:所述太陽能集熱器與所述碟式太陽能聚光器配合使用，太陽能集熱器開口朝向所述碟式太陽能聚光器聚集的較小的太陽光斑，所述太陽光斑位于所述喇叭形結(jié)構(gòu)較小一端的開口的中心，所述喇叭形結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁對所述將光斑散發(fā)的熱量進(jìn)行聚集，從而對內(nèi)腔中的空氣進(jìn)行加熱，盤管4盤旋呈錐形管體，可以均勻的吸收內(nèi)腔空氣中的熱量，并通過管內(nèi)可流動的導(dǎo)熱物質(zhì)進(jìn)行熱量的輸出。
[0044]本發(fā)明中的盤管4為錐形管體的結(jié)構(gòu)可以更加均勻的吸收內(nèi)腔中的熱量，使得太陽能集熱器不易受外部環(huán)境的影響，穩(wěn)定性更強。同時本發(fā)明中，喇叭形結(jié)構(gòu)的設(shè)計可以更好的收集光斑的熱量;錐形桶3內(nèi)壁為鏡面的結(jié)構(gòu)，當(dāng)熱量穿過盤管4間的縫隙時，可以被鏡面反射到盤管4表面。
[0045]綜上所述，以上所述僅為本發(fā)明較佳的實施例，并非因此限制本發(fā)明的實施方式及保護(hù)范圍，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，應(yīng)當(dāng)能夠意識到凡運用本發(fā)明說明書及圖示內(nèi)容所作出的等同替換和顯而易見的變化所得到的方案，均應(yīng)當(dāng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種高溫太陽能集熱器，其特征在于，包括: 罩體，所述罩體包括集光部和容納部，所述容納部為一內(nèi)部中空的桶狀結(jié)構(gòu);所述集光部設(shè)置在所述容納部的一端，所述集光部的外壁呈圓柱形結(jié)構(gòu)，所述集光部的內(nèi)壁為喇叭形結(jié)構(gòu)，且喇叭形結(jié)構(gòu)開口較小的一端朝向所述容納部的內(nèi)部，所述內(nèi)壁與所述外壁之間存在空隙，所述集光部與所述容納部相連通； 內(nèi)腔，所述內(nèi)腔嵌設(shè)在所述容納部中，所述內(nèi)腔包括:錐形桶、固定裝置、以及錐形管體;所述錐形桶設(shè)置在所述容納部內(nèi)，且錐形桶的開口朝向所述集光部;所述固定裝置固定在所述錐形桶的內(nèi)壁中，并與所述容納部相連;所述錐形管體通過所述固定裝置固定在所述錐形桶中，包括盤管，所述盤管沿所述錐形桶內(nèi)壁盤旋，形成錐形體結(jié)構(gòu)，且所述錐形管體的一端與所述喇叭形結(jié)構(gòu)的開口相連通;所述錐形管體、所述錐形桶、以及所述喇叭形結(jié)構(gòu)的軸心線重疊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫太陽能集熱器，其特征在于，所述錐形管體直徑較大一端為前端，所述錐形管體直徑較小一端為后端，所述前端朝向所述集熱部，且所述前端的端面中部設(shè)置有一與所述喇叭形結(jié)構(gòu)相連通的連通開口。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高溫太陽能集熱器，其特征在于，所述連通開口的直徑大于所述喇叭形結(jié)構(gòu)較小一端開口的直徑。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高溫太陽能集熱器，其特征在于，所述盤管的兩端均從所述錐形管體的較小端伸出，所述盤管中容置有可流動的導(dǎo)熱物質(zhì)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高溫太陽能集熱器，其特征在于，所述固定裝置包括固定支架組，所述固定支架組包括多根結(jié)構(gòu)相同的固定支架，每一所述固定支架均勻分布在所述錐形桶的內(nèi)壁上，每一所述固定支架為“7”形結(jié)構(gòu)，每一所述固定支架的一端與所述錐形管體的前端的端面相貼合，另一端與所述錐形管體的側(cè)壁相貼合。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一條所述的高溫太陽能集熱器，其特征在于，所述罩體與所述內(nèi)腔之間還填充有防止所述內(nèi)腔中熱量散發(fā)的保溫材料，所述保溫材料為保溫玻璃棉。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高溫太陽能集熱器，其特征在于，所述喇叭形結(jié)構(gòu)較小一端的開口的直徑為Φ 355mm，較大一端開口的直徑為Φ 950mm。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高溫太陽能集熱器，其特征在于，所述錐形管體的長度為909mm，所述錐形管體的較小端的直徑為Φ 175mm，所述錐形管體的較大端的直徑為Φ844mmο9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫太陽能集熱器，其特征在于，所述喇叭形結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁以及所述錐形桶的均為鏡面不銹鋼材料制成，且鏡面均朝向所述軸心線方向。10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高溫太陽能集熱器，其特征在于，所述容納部為四棱錐形結(jié)構(gòu)，所述盤管、所述固定支架、所述罩體均采用不銹鋼材料制成。
【文檔編號】F24J2/15GK105823238SQ201610329361
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年5月17日
【發(fā)明人】周陽, 周東
【申請人】上海慶華蜂巢科技發(fā)展股份有限公司