一種雙焦點(diǎn)聚光集熱裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種光伏行業(yè)中的聚光熱發(fā)電集熱器，尤其是一種雙焦點(diǎn)聚光的集熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]作為新能源行業(yè)的重要組成部分的太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)，聚光熱發(fā)電是具有很大潛力和經(jīng)濟(jì)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的項(xiàng)目，未來的發(fā)展前途廣闊。尤其是槽式光熱發(fā)電裝置應(yīng)用的普及程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他各種形式。其優(yōu)點(diǎn)是:用于聚焦太陽光的拋物面聚光器，集熱管加工簡(jiǎn)單，制造成本較低，耗材量少，加之結(jié)構(gòu)形式不多，容易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，適合批量生產(chǎn)。
[0003]但同時(shí)在高效率和低散熱方面，從技術(shù)角度來看，槽式聚光熱發(fā)電裝置又有其尚待改善的方面:如與碟式、塔式相比其集熱器的光熱轉(zhuǎn)換、加熱導(dǎo)熱介質(zhì)的吸熱效率、集熱管的不斷散熱等。由此導(dǎo)致了整體效率的下降，由此引起的一連串后果將最終導(dǎo)致發(fā)電量的減少。目前槽式聚光熱發(fā)電裝置的集熱管有兩個(gè)功能:其一是完成光熱轉(zhuǎn)換，其二是將熱傳給內(nèi)部的導(dǎo)熱工質(zhì)；其二中除了導(dǎo)熱工質(zhì)還有相當(dāng)?shù)臒崃可⑹У郊療峁艿膬?nèi)部空間形成浪費(fèi)，而這些散熱損失(主要能量集中在紅外波段)是必須給予考慮的。如何使集熱管內(nèi)部的散熱減小或?qū)ζ溥M(jìn)行再利用，以及提高導(dǎo)熱工質(zhì)的熱吸收效率，這些都成了一個(gè)可改進(jìn)的方向。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能對(duì)集熱管內(nèi)部散熱進(jìn)行互補(bǔ)回收的雙焦點(diǎn)聚光集熱裝置。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型雙焦點(diǎn)聚光集熱裝置是由若干集熱單元相互串聯(lián)形成集熱回路，所述集熱單元包括支架，所述支架上設(shè)置有雙聯(lián)集熱筒和成對(duì)的反射板，所述反射板具有兩條聚焦線，所述雙聯(lián)集熱筒包括筒壁和平行設(shè)置在筒壁中的兩個(gè)通有導(dǎo)熱工質(zhì)的集熱管，若干所述雙聯(lián)集熱筒在其長(zhǎng)度方向上依次連接，反射板將光線分別匯聚于所述集熱管上；所述筒壁在垂直于集熱管設(shè)置方向的截面為橢圓形，在橢圓形截面中的兩個(gè)焦點(diǎn)位于集熱管內(nèi)，所述焦點(diǎn)還分別位于所述反射板的聚焦線上。
[0006]進(jìn)一步，所述雙聯(lián)集熱筒之間設(shè)置有連接件，所述連接件內(nèi)部設(shè)置有兩個(gè)類似DNA分子鏈結(jié)構(gòu)排列的螺旋通道，這兩個(gè)通道分別與前后兩個(gè)雙聯(lián)集熱筒中的上、下集熱管相連接，使前后兩個(gè)所述上、下集熱管中的導(dǎo)熱工質(zhì)交叉互換，所述螺旋通道的螺旋方向根據(jù)內(nèi)部流體流向所受科里奧利力方向設(shè)置。
[0007]進(jìn)一步，所述雙聯(lián)集熱筒和所述連接件之間通過機(jī)械連接件連接固定。
[0008]進(jìn)一步，所述反射板的反射面為拋物面，每對(duì)反射板上、下鏡像對(duì)稱，上、下反射板的反射焦點(diǎn)會(huì)聚成上、下兩條所述聚焦線。
[0009]進(jìn)一步，在所述筒壁遠(yuǎn)離所述反射板的外側(cè)設(shè)置有帶保護(hù)層的金屬反射鍍層，用于反射來自橢圓筒壁內(nèi)部向外透射的熱福射電磁波。
[0010]本實(shí)用新型雙焦點(diǎn)聚光集熱裝置，采用雙焦點(diǎn)的反射面將陽光聚焦于兩條焦線，并這兩條焦線上設(shè)置相應(yīng)的雙聯(lián)集熱筒分別進(jìn)行光熱轉(zhuǎn)換，由此縮小單個(gè)集熱筒的孔徑減小散熱；同時(shí)，利用內(nèi)部結(jié)構(gòu)加強(qiáng)對(duì)熱輻射散熱的反射回收，是雙聯(lián)集熱筒互補(bǔ)加熱并提高筒內(nèi)導(dǎo)熱工質(zhì)的熱吸收，從而提高整個(gè)光熱轉(zhuǎn)換效率和發(fā)電能力。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型雙焦點(diǎn)聚焦集熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為本實(shí)用新型雙聯(lián)集熱管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖3為本實(shí)用新型密封連接件的斷面示圖；
[0014]圖4為密封連接件的側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面，參考附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更全面的說明，附圖中示出了本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例。然而，本實(shí)用新型可以體現(xiàn)為多種不同形式，并不應(yīng)理解為局限于這里敘述的示例性實(shí)施例。而是，提供這些實(shí)施例，從而使本實(shí)用新型全面和完整，并將本實(shí)用新型的范圍完全地傳達(dá)給本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員。
[0016]為了易于說明，在這里可以使用諸如“上”、“下” “左” “右”等空間相對(duì)術(shù)語，用于說明圖中示出的一個(gè)元件或特征相對(duì)于另一個(gè)元件或特征的關(guān)系。應(yīng)該理解的是，除了圖中示出的方位之外，空間術(shù)語意在于包括裝置在使用或操作中的不同方位。例如，如果圖中的裝置被倒置，被敘述為位于其他元件或特征“下”的元件將定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性術(shù)語“下”可以包含上和下方位兩者。裝置可以以其他方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或位于其他方位)，這里所用的空間相對(duì)說明可相應(yīng)地解釋。
[0017]本實(shí)用新型的應(yīng)用原理:
[0018]橢圓柱面的表面反射原理:在三維的橢圓柱曲面內(nèi)部存在兩個(gè)對(duì)稱的焦點(diǎn)軸，其中的光學(xué)性質(zhì)包括以下內(nèi)容，通過任一個(gè)焦點(diǎn)軸的光線經(jīng)橢圓柱曲面反射后必然通過另一個(gè)焦點(diǎn)軸；而從一個(gè)焦點(diǎn)軸發(fā)散出的光線經(jīng)橢圓柱曲面反射后必然匯聚于另一個(gè)焦點(diǎn)軸。
[0019]具體結(jié)構(gòu)說明:
[0020]連接裝置結(jié)構(gòu):如圖1所示本實(shí)用新型的雙焦點(diǎn)聚光集熱裝置包括是由若干個(gè)集熱單元相互串聯(lián)形成的集熱回路，每個(gè)集熱單元包括機(jī)架1，機(jī)架I上設(shè)置有兩片成對(duì)的反光板2、3，反光板2、3上下鏡像對(duì)稱，反光板2、3有其各自的聚焦線，機(jī)架I上設(shè)置有雙聯(lián)集熱筒4。
[0021]如圖2所示雙聯(lián)集熱筒4包括筒壁5，筒壁5內(nèi)設(shè)置有上、下兩個(gè)集熱管6、7，筒壁5在垂直于集熱管6、7的設(shè)置方向的截面為橢圓形，在橢圓形截面中的兩個(gè)焦點(diǎn)位于集熱管6、7內(nèi)，該焦點(diǎn)還分別位于反射板2、3的聚焦線上。在筒壁4遠(yuǎn)離反射板2、3的外側(cè)設(shè)置有帶保護(hù)層的金屬反射鍍層8，用于反射來自橢圓筒壁4內(nèi)部向外透射的熱輻射電磁波。
[0022]在如圖3所示的連接件13的左側(cè)和右側(cè)分別連接有雙聯(lián)集熱筒4(圖中未示出)，在連接時(shí)還會(huì)用到機(jī)械連接件，如卡箍等，連接件13真空內(nèi)腔，連接件13有兩個(gè)端壁11、12，連接件13內(nèi)腔中設(shè)置有通道9、10，端壁11上設(shè)置有通道9、10的兩個(gè)入口端23、24，端壁12上設(shè)置有通道9、10的出口端21、22，其中入口端23、24分別與左側(cè)雙聯(lián)集熱筒4中的上集熱管7和下集熱管6連接，出口端21、22分別與右側(cè)雙聯(lián)集熱筒4中的上集熱管7和下集熱管6連接，使雙聯(lián)集熱筒4中的集熱管6、7呈平行排布，另外，螺旋通道9、10的螺旋方向根據(jù)內(nèi)部流體流向所受科里奧利力方向設(shè)置；導(dǎo)熱工質(zhì)流動(dòng)方向由箭頭25標(biāo)示。
[0023]工作過程:
[0024]工作時(shí)，如圖1、2所示，反射板1、2將兩束陽光(A和B)至其聚焦線位置上的雙聯(lián)集熱筒4，由雙聯(lián)集熱筒4進(jìn)行光熱轉(zhuǎn)換；轉(zhuǎn)換后雙聯(lián)集熱筒4內(nèi)的導(dǎo)熱工質(zhì)被加熱升溫，同時(shí)雙聯(lián)集熱筒4各個(gè)單元段因升溫產(chǎn)生輻射散熱被橢圓筒壁5及金屬反射鍍層8阻擋反射，隨后被反射回集熱管6、7中進(jìn)行熱量互補(bǔ)再回收利用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙焦點(diǎn)聚光集熱裝置，其特征在于，該聚光集熱裝置是由若干集熱單元相互串聯(lián)形成集熱回路，所述集熱單元包括支架，所述支架上設(shè)置有雙聯(lián)集熱筒和成對(duì)的反射板，所述反射板具有兩條聚焦線，所述雙聯(lián)集熱筒包括筒壁和平行設(shè)置在筒壁中的兩個(gè)通有導(dǎo)熱工質(zhì)的集熱管，若干所述雙聯(lián)集熱筒在其長(zhǎng)度方向上依次連接，反射板將光線分別匯聚于所述集熱管上；所述筒壁在垂直于集熱管設(shè)置方向的截面為橢圓形，在橢圓形截面中的兩個(gè)焦點(diǎn)位于集熱管內(nèi)，所述焦點(diǎn)還分別位于所述反射板的聚焦線上。
2.如權(quán)利要求1所述的雙焦點(diǎn)聚光集熱裝置，其特征在于，所述雙聯(lián)集熱筒之間設(shè)置有連接件，所述連接件內(nèi)部設(shè)置有兩個(gè)螺旋通道，這兩個(gè)通道分別與前后兩個(gè)雙聯(lián)集熱筒中的上、下集熱管相連接，使前后兩個(gè)所述上、下集熱管中的導(dǎo)熱工質(zhì)交叉互換。
3.如權(quán)利要求2所述的雙焦點(diǎn)聚光集熱裝置，其特征在于，所述雙聯(lián)集熱筒和所述連接件之間通過機(jī)械連接件連接固定。
4.如權(quán)利要求1所述的雙焦點(diǎn)聚光集熱裝置，其特征在于，所述反射板的反射面為拋物面，每對(duì)反射板上、下鏡像對(duì)稱，上、下反射板的反射焦點(diǎn)會(huì)聚成上、下兩條所述聚焦線。
5.如權(quán)利要求1所述的雙焦點(diǎn)聚光集熱裝置，其特征在于，在所述筒壁遠(yuǎn)離所述反射板的外側(cè)設(shè)置有帶保護(hù)層的金屬反射鍍層，用于反射來自橢圓筒壁內(nèi)部向外透射的熱輻射電磁波。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種雙焦點(diǎn)聚光集熱裝置，由若干集熱單元相互串聯(lián)形成集熱回路，集熱單元包括支架，支架上設(shè)置有雙聯(lián)集熱筒和成對(duì)的反射板，反射板具有兩條聚焦線，雙聯(lián)集熱筒包括筒壁和設(shè)置在筒壁中的兩個(gè)通有導(dǎo)熱工質(zhì)的集熱管，反射板將光線分別匯聚于集熱管上；筒壁在垂直于集熱管設(shè)置方向的截面為橢圓形，在橢圓形截面中的兩個(gè)焦點(diǎn)位于集熱管內(nèi)，焦點(diǎn)還分別位于反射板的聚焦線上。采用雙焦點(diǎn)的反射面將陽光聚焦于兩條焦線，并這兩條焦線上設(shè)置相應(yīng)的雙聯(lián)集熱筒分別進(jìn)行光熱轉(zhuǎn)換，由此縮小單個(gè)集熱筒的孔徑減小散熱；利用筒壁加強(qiáng)對(duì)熱輻射散熱的反射回收，是雙聯(lián)集熱筒互補(bǔ)加熱并提高筒內(nèi)導(dǎo)熱工質(zhì)的熱吸收，從而提高整個(gè)光熱轉(zhuǎn)換效率和發(fā)電能力。
【IPC分類】F24J2-48, F24J2-10, F24J2-24, F24J2-46
【公開號(hào)】CN204513815
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420641591
【發(fā)明人】薛黎明, 劉伯昂
【申請(qǐng)人】中海陽能源集團(tuán)股份有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請(qǐng)日】2014年10月31日