太阳能高温集热设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种太阳能高温集热设备，包括上层槽式聚光器、下层槽式聚光器、上层集热管、下层集热管以及双层集热管支架；上层集热管与下层集热管均通过双层集热管支架连接固定，上层集热管对应上层槽式聚光器设置且位于上层槽式聚光器的焦点处，下层集热管对应下层槽式聚光器设置且位于下层槽式聚光器的焦点处；上层集热管与下层集热管结构相同，均由至少一个真空集热管组成，真空集热管具有一金属直管，金属直管外套设一真空玻璃内管，真空玻璃内管外套设一真空玻璃外管，金属直管内设置工作介质，真空玻璃内管与真空玻璃外管之间为真空层。太阳能高温集热设备通过上述结构可以达到热效率高和使用寿命长等有益效果。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种太阳能高温集热设备，包括上层槽式聚光器、下层槽式聚光器、上层集热管、下层集热管以及双层集热管支架；上层集热管与下层集热管均通过双层集热管支架连接固定，上层集热管对应上层槽式聚光器设置且位于上层槽式聚光器的焦点处，下层集热管对应下层槽式聚光器设置且位于下层槽式聚光器的焦点处；上层集热管与下层集热管结构相同，均由至少一个真空集热管组成，真空集热管具有一金属直管，金属直管外套设一真空玻璃内管，真空玻璃内管外套设一真空玻璃外管，金属直管内设置工作介质，真空玻璃内管与真空玻璃外管之间为真空层。太阳能高温集热设备通过上述结构可以达到热效率高和使用寿命长等有益效果。【专利说明】太阳能局温集热设备
本技术涉及一种太阳能高温集热设备，属于太阳能热利用
。
技术介绍
太阳能是一种分布密度较小、间歇性和空间分布都在时可发生不断变化的能源，与我们生活中熟悉的常规能源有着很大的区别，所以这就要求我们对太阳能的收集、利用提出更高的要求。目前太阳能利用最广泛应用的是太阳能热水器，但是一般它只能满足人们的口常生活要求，属于太阳能利用的低温领域范畴，但是工业应用上的高温热水及蒸汽还无法满足。为了满足人们对太阳能热利用的更高的要求，要求太阳能集热器更有效地吸收太阳辐射能，同时获得高温热能，开发新的高温太阳能技术亟待发展。 目前太阳能集热器一般有全玻璃真空管集热器、平板集热器、U型真空玻璃管集热管、热管式真空集热管。前两种集热器因结构问题使得系统不能承压、稳定性差，热效率较低。U型真空玻璃集热管是由浙江大学热工与动力系统研究所组织设计的，其目的为了解决玻璃与金属之间的焊接难题，因为热膨胀系数不同而导致的焊接与密封困难，U型真空玻璃集热管的优点是价格便宜，相对十市场上的其他类型的集热管的生产技术容易，但是U型真空玻璃集热管也有他自身的不足，因为该类型的集热管外面有两层玻璃，光能穿过玻璃的损失就会加大，另外一点就是该集热管的一段是开口的，在加热的过程中可能会形成对流，从而造成热量的损失。热管真空管集热器是在金属热管外同心套上一根全玻璃真空集热管，热管-真空管结构中的热管冷凝段是一段管子，传热尺寸很小，被加热水的需要在大容积水箱中流过热管冷凝段外表面，在管外吸热变成饱和蒸汽时的蒸发热阻非常大，即使热管内工质温度很高，也无法将热量有效的传递给被加热的水，使热效率不高。此外此种形式的热管寿命较低，如何延长使用寿命还是一个技术瓶颈。 因此有必要设计一种新的太阳能高温集热设备，以克服上述问题。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种热效率高、使用寿命长的太阳能高温集热设备。 本技术是这样实现的: 本技术提供一种太阳能高温集热设备，包括上层槽式聚光器、下层槽式聚光器、上层集热管、下层集热管以及双层集热管支架；所述上层集热管与所述下层集热管均通过所述双层集热管支架连接固定，所述上层集热管对应所述上层槽式聚光器设置且位于所述上层槽式聚光器的焦点处，所述下层集热管对应所述下层槽式聚光器设置且位于所述下层槽式聚光器的焦点处；其中，所述上层集热管与所述下层集热管结构相同，均由至少一个真空集热管组成，所述真空集热管具有一金属直管，所述金属直管外套设一真空玻璃内管，所述真空玻璃内管外套设一真空玻璃外管，所述金属直管内设置工作介质，所述真空玻璃内管与所述真空玻璃外管之间为真空层。 进一步地，所述金属直管、所述真空玻璃内管以及所述真空玻璃外管均同轴设置。 进一步地，所述金属直管与所述真空玻璃内管之间为真空空间，所述真空空间内设有吸气剂。 进一步地，所述真空玻璃内管以及所述真空玻璃外管均由高硼硅玻璃制成，所述真空玻璃内管以及所述真空玻璃外管与所述金属直管的连接处采用可伐合金封条密封连接。 进一步地，所述真空玻璃外管的外壁呈弧形，且与水平方向形成5°的张角。 进一步地，所述金属直管的一端设有入口法兰，另一端设有出口法兰。 进一步地，所述上层槽式聚光器与所述下层槽式聚光器的几何聚光比的比值为40。 进一步地，所述真空玻璃内管以及所述真空玻璃外管的外壁均涂有增透涂层，内壁均涂有防增透涂层。 进一步地，所述金属直管的外壁设有陶瓷选择性涂层。 进一步地，所述上层集热管与所述下层集热管均具有两个所述真空集热管，两个真空集热管通过法兰连接的方式串联连接。 本技术具有以下有益效果: 所述太阳能高温集热设备采用上层集热管和下层集热管实现集热，其成本低廉，大约为传统直通式真空玻璃管成本的10%，与U型集热管相比大大地简化了集热管的内部结构，强化了传热，优化了结构的力学性能，降低了工艺难度，提高了热效率；采用上层槽式聚光器和下层槽式聚光器的结构可在聚光器高度基本不变的前提下，几乎可2倍的缩短集热器阵列轴线方向的尺寸，可节约大量宝贵的土地资源；所述太阳能高温集热设备的上层槽式聚光器和下层槽式聚光器的结构相较于传统的槽式聚光器，不仅提高聚光比，也降低了聚光器整体所承受的风载荷，从而提高了使用寿命。 【专利附图】【附图说明】 为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。 图1为本技术实施例提供的真空集热管的截面图； 图2为本技术实施例提供的真空集热管的结构示意图； 图3为本技术实施例提供的太阳能高温集热设备的结构示意图； 图4为本技术实施例提供的太阳能高温集热设备的工作原理图。 【具体实施方式】 下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。 如图1至图4，本技术实施例提供一种太阳能高温集热设备，包括上层槽式聚光器11、下层槽式聚光器12、上层集热管14、下层集热管13以及双层集热管支架15。所述上层集热管14与所述下层集热管13均通过所述双层集热管支架15连接固定，所述上层集热管14对应所述上层槽式聚光器11设置且位于所述上层槽式聚光器11的焦点处，所述下层集热管13对应所述下层槽式聚光器12设置且位于所述下层槽式聚光器12的焦点处。所述上层槽式聚光器11与所述下层槽式聚光器12均呈凹面型，所述上层槽式聚光器11与所述下层槽式聚光器12的几何聚光比的比值为40，几何聚光比是指聚光型集热器净采光面积与接收器面积之比，或称采光面积与吸收体的面积比。 如图1至图4，其中，所述上层集热管14与所述下层集热管13结构相同，均由至少一个真空集热管100组成。所述真空集热管100具有一金属直管4，所述金属直管4外套设一真空玻璃内管3，所述真空玻璃内管3外套设一真空玻璃外管1，所述金属直管4内设置工作介质5，所述真空玻璃内管3与所述真空玻璃外管I之间为真空层2。所述金属直管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能高温集热设备，其特征在于，包括上层槽式聚光器、下层槽式聚光器、上层集热管、下层集热管以及双层集热管支架；所述上层集热管与所述下层集热管均通过所述双层集热管支架连接固定，所述上层集热管对应所述上层槽式聚光器设置且位于所述上层槽式聚光器的焦点处，所述下层集热管对应所述下层槽式聚光器设置且位于所述下层槽式聚光器的焦点处；其中，所述上层集热管与所述下层集热管结构相同，均由至少一个真空集热管组成，所述真空集热管具有一金属直管，所述金属直管外套设一真空玻璃内管，所述真空玻璃内管外套设一真空玻璃外管，所述金属直管内设置工作介质，所述真空玻璃内管与所述真空玻璃外管之间为真空层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡晓利，
申请(专利权)人：武汉鑫博茗科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42