[发明专利]一种太阳能热发电太阳能集热系统及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能的利用，特别是太阳能的采集以及太阳能热发电利用以及其他热利用。

背景技术

太阳能的低温热利用已经非常成熟，特别是直接采用真空玻璃管技术进行太阳能的采集并加以利用，这种技术方法是将水直接的通过玻璃管的内部进行加热，但是这种技术存在的问题是不能在寒冷的区域使用，而且是非承压型，为了解决寒冷区域使用问题，采用了“U”型管以及热管形式，但是“U”型管增加了泵的耗电以及结垢问题，也增加了成本；采用热管技术的主要问题是采用铜材的热管外加翅片，这样增加了很大的成本，而且普通的热管技术生产制造成本高，可靠性差，这都障碍了热管技术在太阳能的应用，同时即使采用了热管技术仍无法实现高效能的传热；也有在冬季通过电加热的方式来解决冬季冻裂的问题，这样增加了耗电，使热水的成本增加。

现有的太阳能低温热利用基本上停留在热水的应用，按照国标太阳能热水器的温度是不超过60摄氏度的热能利用，其应用的功能仅限于热水的应用。

太阳了低温热发电的应用，基本是在60-400摄氏度的应用，由于温度升高，压力增大，现有的太阳能集热采集部分不能直接应用于太阳能热发电，特别是在温度超过100摄氏度后，太阳能采集内部的压力增大，现有的产品都无法承受大的压力，同时由于温度升高，现有的保温材料采用聚氨酯将出现软化，无法适用于高温的保温，因而必须改进现有的产品，以便于应用于太阳能高温应用。

发明内容

本发明的目的就是提供一种高温太阳能采集系统，特别是用于太阳能热发电的集热采集系统，本发明采用设置的主腔体以及多个子腔体组成的采集系统，实现太阳能的高温采集利用，主腔体与子腔体采用采用焊接、螺纹连接、法兰连接的至少一种方式连接，改变了现有的直接插入不能承压的缺陷，同时采用多层的保温材料，采用耐温度高于80摄氏度的高温保温以及耐温度低于80摄氏度低温保温实现对腔体的保温，同时由于现有的腔体采用厚度0.4-0.6毫米的金属板材，不能承压，因而将金属提高为大于0.8毫米的金属材料，这样实现了高温与高压的太阳能集热。

具体发明内容如下：一种太阳能热发电太阳能集热系统，真空集热管、真空玻璃管、热管、金属腔体、保温材料等组成，其特征是：设置有一个主腔体与多个平行并列的子腔体相互连接，其连接方式采用焊接、螺纹连接、法兰连接中的至少一种方式；在主腔体的外部设置有保温材料，所述的保温材料至少由高温保温材料与低温保温组成，其高温保温材料设置在主腔体的外部，低温保温材料设置在高温保温材料的外部；所述子腔体的结构为下列一种：A、在每个子腔体的外部或子腔体外部加工上的翅片上设置有太阳能选择涂层，将太阳能转换为热能，并且在所有的子腔体外部设置有一个共同的透光保温腔体；B、所述的子腔体由热管组成，在热管的外部套有真空集热管；C、其子腔体为一个盲管或U形管，在每个子腔体的外部或子腔体外部加工上的翅片上设置有太阳能选择涂层，将太阳能转换为热能，在每一个子腔体的外部设置有真空玻璃管。

当所述的子腔体为热管时，在子腔体的外部可以设置套管，热管或热管外部设置的套管采用焊接、螺纹连接、法兰连接的至少一种方式与主腔体连接，优选为采用锥形螺纹连接，子腔体上的套管的至少一段外径与真空玻璃管的外径相同。

主腔体、子腔体的材质可以选择铜、铝、不锈钢、碳钢、铁中的一种。

热管的材质如果采用铜，铜在金属材料中的性能是相对是高的，但是，铜的材料的价格是逐年增长，如果采用碳钢，其价格将由10倍的降低，通过产品测试表明，普通钢的热管与铜热管具有基本相同的性能，因而，从制造成本上，优先选用普通钢、不锈钢材料制作热管，这样可以降低成本。

主腔体、子腔体的断面形状为下列之一：圆形、矩形、多边形、椭圆形、菱形、方形。

子腔体的轴线形状是至少下列形状之一：弯曲的、蛇形、波浪形、包含有至少一个闭环回路。

热管的截面和轴线可以没有限制，但在制造上，优选低成本的通常轴线和截面的产品，如圆形，方形；其轴线为含有至少一个闭环的回路，构成回路传热管结构，其闭环回路还可以构成循环自振荡热管，这都是目前主要的热管结构技术，热管领域的普通技术人员都可设计和制造；主腔体、子腔体的厚度大于0.8毫米。

为了增加腔体的耐压性能，需要增加腔体的金属厚度，由于现有的产品的厚度仅为0.4-0.6MM，甚至有些厂家为了降低成本，将采用0.2-0.4MM的材料，这种材料难以实现承压，因而需要增加材料的厚度。通常主腔体的厚度采用2MM，，子腔体的厚度采用1MM。