[发明专利]太阳能热板阵列场布置及相关真空太阳能热板

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能阵列场布置及特别适用用于此种太阳能阵列场布置的真空太阳能热板。

背景技术

众所周知，真空太阳能热板包括平的真空密闭外壳，真空密闭外壳具有可透射可见的太阳辐射的至少一个玻璃板。真空外壳内配置有吸热板和进出外壳、连接至吸热板的管道。

因此，太阳辐射通过面板进入真空外壳，由吸热板收集并转换成热。然后转换的热传递到流入管道的导热流体。

真空太阳能热板通常由外部管道连接在一起，以形成太阳能阵列场。在太阳能阵列场中，设置有泵送装置以使导热流体通过每个真空太阳能热板的内部管道从入口到出口循环。导热流体从板的吸热板被逐渐加热，以使阵列场的入口和出口间具有温升。该温度差供给外部负载(即吸收循环冷却器)以利用太阳热能。

根据面板的类型，采用两种可替代的管道配置。

曲流型真空太阳能热板(例如以同一申请人的名义在EP2283282中描述的)要求图1中所描述的串并联配置类型。确实，考虑到穿过曲流型板的导热流体相当高的压降，需要上述配置以使泵压头保持在可接受的水平。

直流型真空太阳能热板(例如在公开号为WO2010/003653的PCT申请中描述的)决定导热流体中的较低的压降，且它们可以被简单地串联，如图2中所描绘。应当指出的是，由于直流型板包括多个单独的管道，还需要几个外部管将板连接到下一个板。

在描述的现有技术的两种配置中(如可以由图1和2理解的)，外部管道延伸相当大的长度。为了减少损失，必须提供良好的热绝缘材料(以包裹或夹紧管道周围的厚的低热传导层的形式)。

由于热损失随着导热流体的温度上升而增加，这种热绝缘材料在中间温度应用(100℃-200℃)的情况下尤为重要。而且，由于管道的表面温度高，这种应用减少了可用的绝缘材料的选择，使得玻璃纤维成为最常见的选择。

在太阳能空气冷却应用的一个典型例子中，导热流体在165℃下进入太阳能热板阵列场并在180℃下流出。在这种条件下，将热损失保持在17瓦/米需要卷绕全部外部管道的100毫米厚的玻璃纤维隔热材料。另外，水分渗透入玻璃纤维可强烈影响玻璃纤维的热传导，且作为软材料，必须保护它免受机械负载或冲击。因而通常将铝合金挂板应用到玻璃纤维隔热材料外部，使这种组装比管道本身昂贵得多。

因此，鉴于所需的热绝缘材料和维护成本，外部管道的长度代表了现有技术中公知的太阳能阵列场配置的严重缺陷。

因此基于本发明的技术问题是提供一种具有减少热损失和外部管道成本的有效的太阳能阵列场布置。

发明内容

本发明提出了一种太阳能阵列场以解决上技术问题，该太阳能阵列场包括：多个真空太阳能热板和用于导热流体循环的液压回路，所述液压回路包括至少一个将低温入口连接至高温出口的循环通路，所述循环通路包括连续穿过多个真空太阳能热板的向前部分；所述循环通路还包括下游地连接至所述向前部分的折回部分，所述折回部分逆序地穿过相同的真空太阳能热板。

基于本发明的目的是通过设置穿过真空板的循环通路的折回部分大大降低外部隔热管道的数量。

有利的是，该折回部分可直接连接至所述向前部分的下游端。

液压回路可包括：从低温入口出发的第一主管道和抵达高温出口的第二主管道；和限定循环通路之一的向前部分和折回部分的多个支路，向前部分从第一主管道出发，折回部分抵达第二主管道。

向前部分和折回部分优选沿其轴向穿过真空太阳能热板。在矩形板的标准情况下，意味着通路部分从矩形的短边之一延伸到相对边。设置有常用的泵送装置，以使液压回路内的导热流体循环。

每个真空太阳能热板内部可包括与吸热装置热连接的至少一个向前管和至少一个折回管，其中循环通路的向前部分包括所述向前管且折回部分包括所述折回管。

吸热装置概念上可包括由两个功能部件组成、具有与前向管直接接触的第一部分和与折回管直接接触的第二部分的吸热板，第一部分和第二部分之间设有纵向缝隙以减小两部分间的热传导。该缝隙未减小吸热板的机械强度，但与两个功能部件的热耦合相关，两个功能部件与运送导热流体流的向前管或折回管连接，但温度不同。

现有技术吸收器具有单独的区域，除减小吸收器的工作表面，且因此降低公开号为WO2008/000281的PCT申请中描述的总效率。每个真空太阳能热板可包括多个向前管和多个折回管，所述向前管均连接至共同的第一入口和共同的第一出口，所述折回管均连接至共同的第二入口和共同的第二出口。