[发明专利]螺旋腔式太阳能集热器

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能光热发电系统技术领域，特别涉及一种螺旋腔式太阳能集热器。

背景技术

能源是社会发展，人类进步的基础。随着工业的发展不断壮大以及人类的需求日益扩大，能源形势日趋紧张，绿色能源被认为是从根本上解决人类能源需求的途径。

其中太阳能因其“储量”无限性，分布普遍性，清洁及经济性的特点而被认为是最具发展潜力的新能源之一。太阳能光热发电的特点是与电网适配性好，光电转换率高，环保可调等，因而成为太阳能利用的重要发展方向。

太阳能光热发电的关键是将太阳光能量积聚化，产生发电所需的温度和能量，因而太阳能光热发电系统的集热器部分成为整个系统的关键，它直接影响光热电转化效率和发电成本的经济性。

根据理论计算可知，腔式结构具有最大的能量收集率；不同的聚焦方式获得的能量分布在腔式集热器内表面是不均匀的，这直接影响集热器的热量分布和局部换热效率，进而对集热器的使用寿命产生影响。因此在尽量保持腔式结构特点的同时使得热交换界面处的能量分布尽量均匀是集热器设计的最终目的。

因此，本领域迫切需要研发一种新型的集热器，能够均匀集热器的热量分布和提高局部换热效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的螺旋腔式太阳能集热器。能够提高集热换热效果，并能简化保温和制造工艺，延长使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种螺旋腔式太阳能集热器，包括导热介质入口、导热介质出口和吸热盘管，其中，吸热盘管呈螺旋状，在吸热盘管的螺旋间隙上方设置作为吸热腔的吸热翅片，该吸热翅片表面敷设有选择性吸收涂层。

可选的，吸热盘管为双层。

可选的，双层吸热盘管的螺旋方向相反，互相串联连接。

可选的，双层吸热盘管的螺旋方向相同，互相并联连接。

可选的，导热介质入口与进流母管连接，导热介质出口与出流母管连接。

可选的，螺旋腔式太阳能集热器封装于真空壳体内。

可选的，吸热翅片的形状为U型。

可选的，吸热翅片可以弯曲。

可选的，吸热翅片与吸热盘管通过过盈嵌合固定。

可选的，吸热翅片与吸热盘管通过焊接固定。

本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：弯曲槽式集热腔式结构能够保持换热表面的温度分布更为均匀，从而提高集热器的集热换热效率。腔式结构具有类似光陷阱的特点，可最大效率的提高阳光的捕捉率，减少逸散，提高得光率；翅片涂覆选择性吸收涂层，光热转换率高；双层盘管制作简单，且通过双层盘管的设定排布形成腔式结构；螺旋形设计水力学阻力小，动力消耗小，降耗节能。本发明通过将腔式结构、双层盘管和螺旋结构彼此相结合，大大提高了集热器的集热换热效率，还简化了保温和制造工艺。

附图说明

图1是本发明螺旋腔式太阳能集热器的结构示意图；

图2是本发明螺旋腔式太阳能集热器的吸热翅片的结构示意图；

图3是本发明螺旋腔式太阳能集热器的吸热盘管的结构示意图；

图4是本发明螺旋腔式太阳能集热器的剖面结构示意图；

图5是本发明螺旋腔式太阳能集热器的另一实施例的结构示意图。

具体实施方式

在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。图中相同或相似的构件采用相同的附图标记表示。

参见图1，为该螺旋腔式太阳能集热器的结构示意图。该集热器包括：导热介质入口1、导热介质出口2和吸热盘管3，吸热盘管3为螺旋状，在吸热盘管4的螺旋间隙上方设置作为吸热腔的吸热翅片4，该吸热翅片4表面敷设有选择性吸收涂层。

导热油或其他导热介质通过导热介质入口1进入吸热盘管3，通过位于吸热盘管3上方的吸热翅片4将太阳光能转换为热能加热导热油，导热油经过双层吸热盘管3加热后达到工作温度后从导热介质出口2输出，进入储热罐。螺旋形的腔式结构结合了腔式结构和螺旋形状的优点，在最大限度的保证得热率的同时，使得光热集中带螺旋状分布，能够保持换热表面的温度分布更为均匀，从而提高集热器的集热换热效率，还简化了保温和制造工艺，延长使用寿命。