[实用新型]排管式太阳能高温接收器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能高温接收器，尤其是一种可用于太阳能热发电系统的排管式太阳能高温接收器，属于太阳能利用技术领域。

背景技术

太阳能热发电是解决当前能源问题的一种有效途径。而接收器是太阳能热发电系统的核心器件。现有高温太阳能接收器可分为两种形式：外部受光型和空腔型。相比之下，前者热损失较大，温度较低，一般在600度以下；而空腔型接收器温度较高，适合于高聚光比的高温太阳能热发电，如塔式、碟式太阳能热发电系统。空腔接收器的发展趋势是：工质温度参数越来越高，这样更适合于现代高温度参数的燃气轮机发电循环。

目前国际上多采用空腔式接收器，其光热转换率可达90％以上。其中碟式太阳能热发电聚光比高，一般在500～6000之间，因而到达接收器上的单位面积能量很高。由于现有此类接收器受光和冷流体的分布不均匀，在接收器内易产生“热点”，轻则损坏接收器，重则破坏整个系统，产生安全事故，因此碟式太阳能热发电受制于接收器的技术问题，难以推广应用。

实用新型内容

本实用新型的目的是：针对以上现有技术存在的问题，提出一种受光和冷流体分布合理均匀的排管式太阳能高温接收器，从而消除“热点”现象，使其得以切实的推广应用。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种排管式太阳能高温接收器，包括一端开口进光的吸热箱体，所述吸热箱体内具有接收面并形成吸热腔，所述吸热箱体外包有保温层及外壳，所述吸热箱体的吸热腔内穿越一组接收管，所述接收管的一端为从吸热箱体一侧穿出的工作介质入口，另一端为从吸热箱体另一侧穿出的工作介质出口。

本实用新型进一步的完善是，所述接收管上设有增大接收面积的翅片。

这样，通过合理设计的排管结构，解决了太阳能高温接收器中的受光和冷流体分布均匀性问题，消除了“热点”现象，不仅具有传热性能好的优点，而且制作简单，成本较低，因此便于大规模工程应用，有利于推动太阳能热利用产业的发展。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型实施例一的结构示意图。

图2为本实用新型实施例二的结构示意图。

图3为本实用新型实施例三的结构示意图。

图4为本实用新型实施例四的结构示意图。

图5为本实用新型实施例五的结构示意图。

图6为本实用新型实施例六的结构示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例的排管式太阳能高温接收器如图1所示，吸热箱体3内形成吸热腔1，吸热腔内具有接收面2，吸热箱体3外包覆保温层及外壳4。吸热箱体3一端开口，装有透明玻璃8。

接收面2实质由七根接收管7组成(接收管7的根数可根据具体需要设定)，各接收管为直圆管，沿弧面平行排列，贯穿吸热腔1，其内部流有工作介质，一端为工作介质入口5，从吸热箱体3一侧穿出，另一端为工作介质出口6，从吸热箱体另一侧穿出。每根接收管7上均有增大其接收面积的翅片。翅片既可为平行排列结构，也可以为螺旋结构，既可在加工时与接收管同时连体加工形成，也可用热压的方式紧套在接收管7上。接收管7及其翅片表面涂有高温太阳能吸收涂层10。

平面透明玻璃罩8与吸热箱体3的开口处密封相连，构成密封腔体。使用时，通过抽真空管道9将吸热腔内部抽真空或充满惰性气体(如氮气等)，以保护高温太阳能吸收涂层10，降低太阳能接收器的热损失。平面透明玻璃罩8也可由凹形玻璃或凸形玻璃替换。吸热腔1的外部由保温层及外壳4覆盖，不仅减少了吸热腔与外界空气的换热量，进一步降低了太阳能接收器的热损失，而且固定加强了接收器的箱体结构。

本实施例中吸热腔开口端的透明玻璃罩外侧还设有由多块反射镜组成的CPC复合材料曲面聚光器11，增加了太阳能接收器接收太阳光的入射光角度，接收管7及其翅片上的高温太阳能吸收涂层10则增加了太阳能接收器的吸收比，通过CPC聚光器11和高温太阳能吸收涂层10，降低了太阳能高温接收器的光热损失，使得其光热转换率大为提高。

为了增强接收管7与其内部流动的工作介质的换热效果，可在接收管7内增加螺旋型扰流结构，以增大工作介质与接收管7的换热面积，增强接收器的换热性能，进一步提高工作介质的出口温度。

本实用新型的排管式太阳能高温接收器由于合理设计了排管式接收结构，因此制作简便，成本低廉，有利于排管式太阳能高温接收器的规模化生产，将推动太阳能热发电技术的发展。