[实用新型]太阳能非相变管列式集热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能技术领域，是太阳能热利用的集热器，特别是一种将非相变传热管技术应用于碟式太阳能直接热利用的换热方法及其集热器。

背景技术

众所周知，碟式太阳能利用形式中的直接热转换的装置，如热水锅炉，存在体积大、质量大、热利用率低、容易损坏，维修成本高，寿命短等缺陷。导致这些缺陷的原因在于：经过碟式太阳能镜聚光的热能具有较高温度，甚至超过1200℃，和较高热流密度，甚至超过30.0W/cm²，而传统的换热设备很难直接将这些热能直接转换，从而出现热水锅炉底面温度非常高，热水锅炉仅能吸收一部分热能，热量经过热辐射散失严重。同时锅炉底面在太阳光照射时处于高温状态，夜间恢复常温，高低温交替变化导致高温蠕变现象严重。传统的热水锅炉由于质量大，换热效率低，加热速度慢，连续出蒸汽能力差等缺点，不适于在碟式太阳能光热转换中继续发展使用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种太阳能非相变管列式集热器，其热转换效率高、能够持续产生蒸汽，同时集热器能够在相对较低的温度下工作，确保很少的热量辐射散失，同时体积小、重量轻、安全可靠、坚固耐用、使用寿命长、耐压、环保。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方法是：

一种太阳能非相变管列式集热器，包括进出口联箱，用于支撑固定非相变传热管管束的固定管板，支撑侧板，进出口联箱的进出水口接管；其还包括多个非相变传热管，多个非相变传热管相互平行组成管束，管束至少设有两层；

两进出口联箱平行相对设置；

两进出口联箱的内侧以管束两端分别与两进出口联箱内侧壁密封固连；

两进出口联箱的外侧各接有接管，接管分别接于循环水路；

两进出口联箱的横向两端相互间分别以支撑侧板固定连接，多个非相变传热管相互平行组成的管束，位于两支撑侧板的内侧；

两层板状管束，位于碟式太阳能镜聚光器的聚光面上。

所述的太阳能非相变管列式集热器，其所述每个非相变传热管，包括上充装封头、外套管、内套管、下堵头、工作介质；其中，外套管的内径大于内套管的外径，内套管以共轴方式置于外套管内，以内套管两端平齐或伸出外套管两端口的状态设置；在每个非相变传热管的两端分别设上充装封头和下堵头，将外套管和内套管固定，并将外套管和内套管之间的间隙封闭，在外套管和内套管之间的间隙内充有工作介质。

所述的太阳能非相变管列式集热器，其所述两进出口联箱的内侧壁为管板，管板上开有多个通孔，通孔为阵列设置，其孔径与非相变传热管外径相适配，非相变传热管两端分别插入通孔后密封固接，每个非相变传热管两端分别与两进出口联箱的内腔相通连。

所述的太阳能非相变管列式集热器，其所述非相变传热管两端分别插入通孔后密封固接，是以套管两端外周壁与管板的通孔密封固接。

所述的太阳能非相变管列式集热器，其所述外套管的内径大于内套管的外径，内、外套管的中径比为1∶2.0～1∶4.0。

所述的太阳能非相变管列式集热器，其所述工作介质，为常温常压下的液态H₂O工质，气态R134a工质。

所述的太阳能非相变管列式集热器，其所述非相变传热管，其表面涂有选择性吸收涂层，充分吸收太阳能聚光镜聚集的能量，减少太阳光的反射损失。

所述的太阳能非相变管列式集热器，其所述传热管，为普通热管。

鉴于碟式太阳能光热转换率低，本实用新型一种太阳能非相变管列式集热器的优点是：热转换效率高、能够持续产生蒸汽，同时实现该集热器能够在相对较低的温度下工作，例如传热管管束表面温度低于150℃，确保很少的热量经过热辐射再次散失到大气中。在满足上述要求的情况下，本高效太阳能非相变管列式集热器同时还具有体积小、重量轻、安全可靠、坚固耐用、使用寿命长、耐压、环保等优点。

附图说明：

图1是本实用新型的一种太阳能非相变管列式集热器结构示意图，其中，图1a为集热器主视图，图1b为集热器侧视图，图1c为集热器俯视图；

图2是本实用新型中非相变传热管的结构示意图，其中，图2a为传热管轴向剖视图，图2b为传热管径向剖视图；

图3是本实用新型中进出口联箱的管板结构示意图。

具体实施方式

本实用新型一种太阳能非相变管列式集热器，采用非相变传热管技术，与传统的热管，在结构形式安排，工作原理，以及加工制造等都存在不同，是一种完全新型的传热技术。