[发明专利]一维全玻璃真空排管式非跟踪太阳能集热器

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，特别涉及一种一维全玻璃真空排管式非跟踪太阳能集热器。

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。

现有的太阳能热水集热器具有多种结构，一般可分为板式集热器、真空集热管和热管式真空集热器。板式集热器性价比较高，吸热换热界面处相对平缓，能量分布较均匀，整个界面不存在热点，整体换热较均匀，使用寿命较长，因此板式集热器在太阳能光热领域占据重要的地位，但是板式集热器抗冻性能差，不适于北方地区使用。真空集热管可耐低温-30℃，但是玻璃管件的破损率较高，且低温效能较差，直流方式的真空集热管在夏季有爆管的危险。热管式真空集热器效能较好，但同样存在玻璃管易裂的危险，因此，目前尚未出现一种普适性的，性价比较高的太阳能集热器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的一维全玻璃真空排管式非跟踪太阳能集热器。具有良好的抗冻能力、更高的集热换热效果、更长的使用寿命和更低的制作成本。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种一维全玻璃真空排管式非跟踪太阳能集热器，包括：壳体，所述壳体为透明；集热管路，多根集热管路互相平行地布置在所述壳体内部，多根集热管路之间串联连接，壳体与集热管路之间设置为真空；紧贴集热管路表面的作为集热器吸热腔的吸热翅片，该吸热翅片为与集热管路匹配的波纹型，且该吸热翅片表面敷设有选择性吸收涂层；背光面的热辐射屏蔽层，该热辐射屏蔽层为镀膜反射板。

优选地，集热管路由平管、翘管、绕管组成，平管、翘管、绕管之间互相串联连接，多根平管之间互相平行。

优选地，集热管路封装于透明壳体内，通过支架进行固定。

优选地，支架为不锈钢弹簧片。

优选地，热辐射屏蔽层为铝板或镀铝不锈钢板，并通过支架固定在透明壳体内部。

优选地，将所述热辐射屏蔽层与集热管路间距为2-5mm。

优选地，所述热辐射屏蔽层为1-3层。

优选地，壳体为圆柱形或椭圆柱形。

优选地，将所述壳体通过真空抽嘴抽真空。

优选地，所述壳体外侧的管路通过包裹保温材料或采用真空保温管进行保温。

优选地，所述壳体内填制蒸散型和非蒸散型吸气剂以维持真空腔的真空度。

本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：多根集热管串联和位于集热管上方的吸热翅片相结合，对射入的太阳光谱设置了光陷阱，提高了集热器的集热换热效率。波浪形的吸热翅片增大了与集热管间的接触面积，使换热表面温度分布更为均匀，降低系统管路热损耗及系统循环泵功耗，从而提高太阳能集热器的集热换热效率。排管式连接的管路流阻小，可以通过循环加热解决温升小的问题，制造和保温工艺简单。由于采用热辐射屏蔽层和波纹板吸热结构，排管集热器的等效辐射面积比传统单管热靶低，大幅度降低黑体辐射热损失；且排管式的管路流阻小，通过循环加热解决温升问题，简化了制造工艺和保温工艺。真空腔体使得保温效果更好，使得集热器具备更佳的抗冻能力，解决了玻璃管真空封装问题，延长集热器的使用寿命。

附图说明

图1是本发明实施例的一维全玻璃真空排管式非跟踪太阳能集热器的结构示意图；

图2是本发明实施例的一维全玻璃真空排管式非跟踪太阳能集热器的受光面结构示意图；

图3是本发明实施例的一维全玻璃真空排管式非跟踪太阳能集热器的背光面结构示意图；

图4是本发明实施例的一维全玻璃真空排管式非跟踪太阳能集热器的侧视图；

图5是本发明实施例的一维全玻璃真空排管式非跟踪太阳能集热器的内部排管的平管结构图；

图6是本发明实施例的一维全玻璃真空排管式非跟踪太阳能集热器的内部排管的翘管结构图；

图7是本发明实施例的一维全玻璃真空排管式非跟踪太阳能集热器的内部排管的绕管正面结构图；