太阳能中高温真空集热板
阅读：982发布：2024-02-21
专利汇可以提供太阳能中高温真空集热板专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了 太阳能 中高温 真空 直热式集热板，表面为凸凹的吸热面(12)、 支撑 玻璃受 力 槽线 (13)的黑色金属 基板 (17)，在黑色金属基板(17)的 水 平中心线 位置 ，从前至后加工多个通孔(16)后，放置在端面为矩形的玻璃空腔(11)内；用金属密封端盖(19)及绝热密封填料(20)密封，抽成真空(22)。当阳光透射过玻璃(11)、真空(22)到吸热面(12)上，黑色金属基板(17) 温度 升高；当液体从进管(18)、通孔(16)流入后，另一端流出的液体温度升高。因受热面是平面，所以具有光热转化率高，温度可调的优点。，下面是太阳能中高温真空集热板专利的具体信息内容。
太阳能中高温真空集热板
所属技术领域：
[0001] 本发明是涉及太阳能热转换方面的，尤其是由矩形玻璃空腔、中空黑金属板、真空隙、密封金属连通端盖、液体进出金属管、绝热填充材料构成的太阳能高温真空集热板。技术背景：
[0002] 目前，高温热利用方面，市场应用的产品是直热式高温真空集热管，其工作温度一般在在350℃以上。在太阳能中温热利用方面，市场应用的产品是旁热式玻璃真空热管，其工作温度一般在100℃至250℃之间。
[0003] 迄今，在太阳能槽式发电中，被国际广泛采用的高温真空集热管(直热式)，主要是以德国、以色列国家生产的产品。目的是这样来实现的：在一个玻璃管内，放置一条直径小于玻璃管、表面涂有光热吸收材料的金属管，且使二者的轴线共轴；在玻璃管两端分别装配金属密封缓冲端盖，玻璃管内的金属管的两端分别穿过金属密封缓冲端盖、向外延伸几厘米。在玻璃管与金属管之间抽成真空。当槽式抛物反射面聚焦后的太阳光透射玻璃管壁后，经过真空间隙照射到表面涂有吸收材料的金属管外表面上，给金属管加热；金属管的一端流入液体，另一端流出液体的同时，其流出的液体就被加热。所存在问题：由于这种高温真空集热管外表面是圆形曲面，不可避免地存在部分光反射损耗大，致使光热转换率低；高温真空集热管轴线与抛物反射面的焦焦线之间平行距离可调节范围极小，安装精度要求高。
[0004] 近年来，太阳能干燥、木材加工等行业应用的中温旁热式玻璃真空热管，其目的是这样来实现的：在横截面为双层“U”玻璃管的上部端口，内层与外层 经烧结密封，内外“U”玻璃管之间抽成真空，且在内“U”形玻璃管的外表面溅射一层金属光热吸收涂层，即为玻璃真空管。两端密封的金属管内充入液体相变材料，即俗称热管。为使热管吸收更多热量，在热管径向上焊接翅片后，再将该翅片热管插入玻璃真空管内；然后用一翼型玻璃端盖将热管及玻璃真空管固定，即成为俗称的旁热式玻璃真空热管。当太阳光垂直透射“U”玻璃管外层后，经双“U”形管中间的真空入射到内“U”形玻璃管的外表面光热吸收涂层时，其热量再传递给翅片、热管；热管内的液体相变材料相变后，热量传递到体外冷端。存在的问题是：光的透射表面、接收表面皆是圆形曲面，存在部分光反射损耗大，光热转换率低；从内“U”形玻璃管、翅片、热管、相变材料、到冷端传热过程来看，热传递损失大；旁热式玻璃真空热管反射面的焦焦线之间平行距离可调节范围极小，安装精度要求高。发明内容：
[0005] 本发明所提供的太阳能高温真空集热板，由于太阳光接受面为平面，特别是太阳光垂直入射下光热转换率远高于普通真空集热管。在槽式抛物反射面聚光器中，该集热板光接受收面可与聚光器的焦线重合，也可偏离焦线，从而达到吸热量及温度可调节目的。
[0006] 为了解决上述问题，本发明将一块长条状的黑金属中空板安置于等型的玻璃璃空腔中；两端分别有金属连通端盖构成的太阳能高温真空集热板。其目的是这样来实现的：横截面为矩形、上下表面为凸、凹不平的对称面长条状黑金属板，在该黑金属板的长度方向上、即矩形横截面垂的方向的中心，均匀排布圆形通孔，形成黑金属中空板。该黑金属中空板放置于相似型体的玻璃腔体内，利用两个完全相同的金属密封端盖把黑金属中空板、玻璃腔体密封后，再将黑金属中空板、玻璃腔体之间抽成真空，即构成的太阳能高温真空集热板。当太 阳光从该太阳能高温真空集热板上下玻璃面透射，经真空腔隙入射到黑金属中空板凸凹吸收面上，黑金属中空板吸收热量、温度升高。又当液体从与金属密封端盖相通的液体进管流入，另一端流出后，黑金属中空板吸收的热量传递给液体，从而使液体温度升高。当太阳光垂直入射到太阳能高温真空集热板上，几乎无光反射，达到光接收最大。而又根据槽式抛物反射面聚光器的焦线上温度最高；偏离焦线以外时，随偏离的距离增加，温度逐步降低的特点；则需调节太阳能高温真空集热板阳光入射面与槽式抛物反射面的焦线平面距离，即可获得不同的温度。从而达到光热转换率高于一般管式高温真空集热器，而且温度可调的目的。
[0008] 附图1，市售直热式高温真空吸热管示意图。
[0009] 附图2，市售旁热式中温真空吸热管示意图。
[0010] 附图3，直热式高温真空吸热板立体示意图。
[0011] 附图4，直热式高温真空吸热板纵剖示意图。具体实施方式：
[0012] 附图1中，玻璃管(2)、金属管(3)共轴放置后，被封闭在完全相同的金属左端盖(1)、金属右端盖(5)之间。而且在玻璃管(2)、金属管(3)之间的空间抽成真空(4)。当太阳入射光与玻璃管(2)轴线垂直，即垂直入射后，经真空(4)透射到涂有吸收材料金属管(3)的外壁上，太阳入射光中的热量被金属管(3)吸收、温度升高。当液体从金属管(3)的一端流进，另一端流出后，金属管(3)的热量被传递给液体、液体温度升高。
[0013] 附图2中，双层结构的“U”型管(6)，其夹层间被抽成真空隙(7)。在“U”型管(6)内放置一个金属热管(8)、且在金属热管(8)封闭的空间中，灌入 一种相变液体(9)。翼型端盖(10)将“U”型管(6)、金属热管(8)固定密封。当太阳入射光透射“U”型管(6)的外壁后，经真空隙(7)入射到“U”型管(6)涂有吸收材料的内壁上，将吸收的热量传输给金属热管(8)。在金属热管(8)内部的相变液体(9)吸热相变，再将热量传送金属热管(8)管冷端端。
[0014] 附图3中，上下面平行、左右侧面平行对称的、横截面为矩形的玻璃空腔(11)。在玻璃空腔(11)内安放上下面平行、左右侧面平行对称的、横截面外部轮廓呈矩形、的黑色金属板(17)，在黑色金属板基板(17)基板的上下表面是对称的凸凹不平的表面，凸凹面(12)是吸热面，凸凹槽线(13)是玻璃受力支撑槽线；在黑色金属板基板(17)的中心水平线上均匀排布通孔(16)，形成中空的黑色金属吸热板。在黑色金属板基板(17)的左右面与玻璃面之间填充绝热材料(14)、(15)。
[0015] 附图4，它是附图3延通孔(16)的轴线方向剖视示意图。左右端及上下面结构是完全对称的。金属连通端盖(19)的中心装配液体进出管(18)；金属连通端盖(19)的内连通凹槽(21)与液体进出管(18)、黑色金属板基板(17)内的所有通孔(16)连通。玻璃空腔(11)的上下平面被凸凹槽线(13)支撑。玻璃空腔(11)、黑色金属基板(17)的左右端，连通端盖(19)之间用绝热密封填料(20)密封；在玻璃空腔(11)与黑色金属基板(17)之间抽成真空隙(22)。由此构成的太阳能高温真空集热板，当阳光入射线透过玻璃后，穿过真空(22)、被凸凹吸热面(12)进行热吸收；至使中空黑色金属基板(17)温度升高。当液体从液体进管(18)、通孔(16)流入后，另一端流出的液体温度升高。
[0016] 由于吸热面(12)是凸凹不平的平面，与普通的圆形吸热面的集热管相比 较，前者光热转化率高；当调节吸热面(12)与槽式抛物反射面聚光器的焦线之间的平行距离时，即可获得不同的温度。
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