一種基于線性菲涅爾太陽能集熱器的腔體吸收器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽能熱利用設(shè)備，具體是指一種基于線性菲涅爾太陽能集熱器的腔體吸收器。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能集熱器是將太陽能轉(zhuǎn)換成熱能的裝置，是太陽能熱利用的核心部件，具體分聚焦型集熱器和非聚焦型集熱器。
[0003]聚焦型集熱器能將能流密度低的太陽輻射，會聚成高能流密度的輻射熱流，一般用于太陽能中溫、高溫利用領(lǐng)域。線性菲涅爾集熱器是利用一系列離散的鏡面，將光線聚焦成一條焦線，焦線位置一般為腔體式吸收器或真空管吸收器，吸收器中通有流動工質(zhì)，被聚焦后的太陽輻射加熱后，輸送到用熱設(shè)備。吸收器的性能決定了太陽能集熱器光熱轉(zhuǎn)化效率的高低，因此吸收器的設(shè)計對太陽能熱利用至關(guān)重要。
[0004]腔體吸收器一般用于線性菲涅爾集熱器，它固定在集熱器鏡場的上方，一般由外殼、保溫層、內(nèi)部腔體和吸熱管組成。外殼起支撐與保護(hù)的作用，保溫層能有效阻擋腔體內(nèi)熱量的散失，腔體則是起收攏輻射熱量的作用，吸熱管依附于內(nèi)壁，管內(nèi)的流動工質(zhì)一般為導(dǎo)熱油或水。
[0005]腔體吸收器形式多樣，主要體現(xiàn)在腔體的形狀和吸熱管的形式與數(shù)量。內(nèi)壁與吸熱管合二為一，為孔板式吸收器；吸熱管緊密分布在內(nèi)壁時，為管束式吸收器；吸熱管零散分布在內(nèi)壁時，為管板式吸收器?？装迨轿掌鹘Y(jié)構(gòu)最為簡單，工質(zhì)流道一般為方形管腔，腔體吸熱面積較小，流動換熱效果一般，承壓能力??；管束式吸收器吸熱管數(shù)量多，吸熱面積大，吸熱效果好；管板式吸收器，性能介于孔板式和灌輸式吸收器，結(jié)構(gòu)相對簡單，由于所使用的管材較少，因而造價相對較低。
[0006]腔體吸收器的優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單，與真空管吸收器相比，腔體吸收器無需抽真空，避免了玻璃管與金屬管因受熱收縮率不同導(dǎo)致密封困難等問題，而且工藝簡單，生產(chǎn)加工容易，成本較低。吸收器位置固定，沒有活動部件，便于運(yùn)行與維護(hù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種基于線性菲涅爾太陽能集熱器的腔體吸收器，該腔體吸收器采用半圓柱形腔體以及換熱管束與內(nèi)壁構(gòu)成的管翅式換熱結(jié)構(gòu)，能夠讓聚焦后的太陽輻射熱量分布均勻，防止吸收器局部過熱，并且所吸收的熱量能夠被流動的工質(zhì)有效地吸收。
[0008]本發(fā)明的上述目的通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種基于線性菲涅爾太陽能集熱器的腔體吸收器，包括殼體、殼體內(nèi)的腔體、位于腔體內(nèi)的吸熱管以及蓋封腔體的玻璃蓋板，其特征在于:所述殼體為半圓筒形，殼體包括外殼和內(nèi)壁，外殼和內(nèi)壁之間填充有保溫層，所述的腔體為半圓柱形，所述的吸熱管為兩根以上的多根，多根吸熱管均貼附在所述內(nèi)壁上，多根吸熱管均為沿腔體軸向設(shè)置的直管，多根吸熱管依次相串聯(lián)構(gòu)成彎轉(zhuǎn)迂回的折形換熱管束，該換熱管束與內(nèi)壁構(gòu)成管翅式換熱結(jié)構(gòu)。
[0009]本發(fā)明中，所述的吸熱管為五根，相鄰的吸熱管在彎轉(zhuǎn)處通過半圓形的連接彎管相連接，位于吸熱管束端口處的吸熱管還連接有S形的流體接口管。
[0010]本發(fā)明中，所述的吸熱管為無縫鋼管，吸熱管表面涂覆有一層氧化銅涂層。因吸熱管管內(nèi)可能直接生成蒸汽，壓力較大；表面涂有黑色選擇性涂層，即氧化銅涂層，能夠降低吸熱管表面的反射率和發(fā)射率。
[0011]本發(fā)明中，所述內(nèi)壁的材質(zhì)為鋁，內(nèi)壁表面涂覆有一層氧化銅涂層。內(nèi)壁采用導(dǎo)熱性能優(yōu)良的鋁，表面也涂有黑色涂層，比如氧化銅，與吸熱管緊密貼合，形成管翅式吸熱結(jié)構(gòu)。到達(dá)內(nèi)壁的輻射熱量被內(nèi)壁吸收，傳導(dǎo)給吸熱管。
[0012]本發(fā)明中，所述外殼的材質(zhì)為鋼或者不銹鋼。
[0013]本發(fā)明中，所述的保溫層為巖棉。巖棉耐高溫，導(dǎo)熱系數(shù)小，能有效阻擋內(nèi)壁和吸熱管的熱量損失。
[0014]本發(fā)明中，所述的玻璃蓋板為超白玻璃。玻璃蓋板位于腔體開口處，對腔體起密封作用，能夠有效減少腔體內(nèi)溫度較高的空氣與外界的對流換熱損失。
[0015]本發(fā)明的腔體吸收器中，腔體整體呈現(xiàn)半圓柱形，聚焦后的太陽光線在玻璃蓋板處聚焦，穿過玻璃蓋板后，較為均勻地分散在腔體半圓形內(nèi)壁，被管翅式管板吸收，不會出現(xiàn)局部過熱現(xiàn)象。換熱管束與內(nèi)壁構(gòu)成的管翅式換熱結(jié)構(gòu)，讓所吸收的熱量能夠被流動的工質(zhì)有效地吸收。
[0016]本發(fā)明的腔體吸收器用于線聚焦集熱器，半圓形的內(nèi)壁，能更好的使入射的聚焦輻射均勻分布，保證各吸熱管內(nèi)被加熱的流體溫度保持一致，表現(xiàn)出更好的光熱轉(zhuǎn)化性能。吸收器兩端無需再使用分流器，結(jié)構(gòu)簡單，連接方便。并且該腔體吸收器結(jié)構(gòu)簡單，便于生產(chǎn)加工，成本低廉。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下顯著效果:
[0018](I)本發(fā)明的腔體吸收器聚焦后的太陽光線均勻分布在半圓形吸收器內(nèi)壁，吸收器受熱均勻，不會產(chǎn)生局部過熱現(xiàn)象；
[0019](2)本發(fā)明腔體吸收器紅的管翅式吸熱結(jié)構(gòu)能有效地吸收聚焦后的太陽輻射熱量，且經(jīng)濟(jì)性好；
[0020](3)本發(fā)明腔體吸收器的吸熱管設(shè)計為蛇形，腔體吸收器兩端不需要分流器，生產(chǎn)制造容易；
[0021](4)本發(fā)明的腔體吸收器結(jié)構(gòu)簡單，尺寸根據(jù)需要而定，只需傳統(tǒng)的材料和制造技術(shù)便可生產(chǎn)，加工簡單，價格相對低廉。
【附圖說明】
[0022]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0023]圖1為本發(fā)明腔體吸收器除去保溫層的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明腔體吸收器的截面示意圖；
[0025]圖3為本發(fā)明腔體吸收器中吸熱管束的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]附圖標(biāo)記說明
[0027]1、外殼；2、保溫層；3、內(nèi)壁；4、吸熱管；41、連接彎管；
[0028]42、流體接口管；5、玻璃蓋板；6、腔體。
【具體實(shí)施方式】
[0029]如圖1至圖3所示的基