具有沿邊反射板結(jié)構(gòu)的柱面體吸熱器制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種具有沿邊反射板結(jié)構(gòu)的柱面體吸熱器，由管束排列成棱柱體或圓柱體的柱形吸熱面，柱形吸熱面上面有上匯集管，下面有下匯集管，其特征在于：所述柱形吸熱面上緣設(shè)置有一與地面的方向平行的環(huán)形沿邊式反射板，所述沿邊式反射板下表面涂有高反射性能的耐高溫的涂層。本實(shí)用新型專利技術(shù)把溢出到吸熱器表面之外的輻射能量，通過沿邊式反射板下表面涂層重新照射到吸熱器上，由此可以提高吸熱器的熱轉(zhuǎn)化效率。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及太陽能利用領(lǐng)域，尤其涉及一種可以提高熱效率的柱面體吸熱器結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。
技術(shù)介紹
太陽能高溫?zé)岚l(fā)電技術(shù)是太陽能規(guī)模利用的ー個重要方向，對人類解決化石能源危機(jī)、空氣污染等問題具有深遠(yuǎn)的意義。太陽能高溫?zé)岚l(fā)電有多種技術(shù)方向根據(jù)聚焦方式的不同，可分為碟式、槽式、塔式三種方式；采用的エ質(zhì)有水(水蒸汽)、熔鹽、空氣、導(dǎo)熱油、液態(tài)金屬、其他有機(jī)物等。塔式聚焦方式，由于具有大容量、高參數(shù)等優(yōu)點(diǎn)而受到世界許多國家的關(guān)注。由于 水エ質(zhì)價格便宜、潛熱高、換熱效果好等特點(diǎn)，因此在上世紀(jì)八十年代前后，該類型太陽能發(fā)電站在國外的研究得以蓬勃開展。但水エ質(zhì)也有蓄熱能力差、過熱狀態(tài)下?lián)Q熱能力差等缺點(diǎn)。由于熔鹽具有熱容高、液相溫度范圍寬、流動性好等特點(diǎn)，因此在這個方向的研究及工程實(shí)踐在國內(nèi)、國外得以廣泛開展。熔鹽在吸熱器中吸熱升溫，然后通過蒸汽發(fā)生裝置(包括預(yù)熱器、蒸發(fā)器、過熱器等)產(chǎn)生需要的蒸汽參數(shù)，這種太陽能熱發(fā)電技術(shù)具有較強(qiáng)的蓄熱能力，并且產(chǎn)生的蒸汽參數(shù)高，這有利于提升太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的效率。但熔鹽系統(tǒng)管路復(fù)雜，再加上熔鹽的凝固點(diǎn)很高，系統(tǒng)對管道預(yù)熱、設(shè)備保溫、運(yùn)行維護(hù)等要求嚴(yán)格。在塔式熱發(fā)電技術(shù)中，吸熱器形式的選擇也有多種，常見的有腔體式結(jié)構(gòu)和柱面體式結(jié)構(gòu)，二者各有特點(diǎn)。腔體式結(jié)構(gòu)吸熱器由于開ロ面積相對較小，對投入的太陽輻射可以進(jìn)行多次反射及吸收，散熱損失小，因此常具有較高的熱效率。但腔體式吸熱器內(nèi)部受熱面上的熱負(fù)荷更難以分配均勻，因此更容易發(fā)生吸熱面的爆管或堵管(以熔鹽為載熱介質(zhì)吋)；此外腔體式吸熱器形狀復(fù)雜、加工較為困難。柱面型吸熱器結(jié)構(gòu)相對簡單，表面的熱負(fù)荷在現(xiàn)有的控制技術(shù)下也更容易做到相對均勻，這些都有利于提高柱面體吸熱器的安全性；但柱面體吸熱器周向開ロ面積大，對投入的太陽輻射溢出率較高，并且對流輻射散熱損失也相對較高，這會在一定程度上影響到吸熱器的效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是提供ー種具有沿邊反射板結(jié)構(gòu)的柱面體吸熱器，通過在柱面體吸熱器受光區(qū)的頂部設(shè)置一個環(huán)形的反射面，在環(huán)形反射面的下表面涂有ー層耐高溫的反射性涂層，該沿邊式結(jié)構(gòu)把投射到上面的太陽光反射到柱形吸熱器面上，由此可以提高吸熱器的有效吸收率，同時減少了光斑的溢出對吸熱器支撐結(jié)構(gòu)及相關(guān)輔助設(shè)備的影響。本技術(shù)的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的ー種具有沿邊反射板結(jié)構(gòu)的柱面體吸熱器，由管束排列成棱柱體或圓柱體的柱形吸熱面，柱形吸熱面上面有上匯集管，下面有下匯集管，其特征在于所述柱形吸熱面上緣設(shè)置有一環(huán)形的沿邊式反射板，所述沿邊式反射板下表面涂有高反射性能的耐高溫的涂層。本技術(shù)的技術(shù)方案還可以進(jìn)ー步完善作為優(yōu)選，所述沿邊式反射板與地面的方向平行。作為優(yōu)選，所述沿邊式反射板內(nèi)圈與吸熱器柱體形狀保持一致，且采用焊接相連，外圈形狀為圓形。作為優(yōu)選，所述沿邊式反射板內(nèi)圈與吸熱器柱體形狀保持一致，且采用鉚接相連，外圈形狀為與內(nèi)圈相似的多邊形。本技術(shù)的有益效果是(I)具有沿邊式反射板結(jié)構(gòu)的柱面體吸熱器，把溢出到吸熱器表面之外的輻射能量，通過表面涂層高反射性重新照射到吸熱器上，重新被吸熱器利用，由此可以提高吸熱器的熱轉(zhuǎn)化效率；·(2)沿邊式反射板結(jié)構(gòu)減少了吸熱器的能量溢出，使附近的支撐鋼架、附屬設(shè)施的工作環(huán)境得到改善，有利于系統(tǒng)安全性、可靠性的提高；(3)沿邊式反射板對柱面體吸熱器的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)改變較少，容易實(shí)現(xiàn)；對吸熱器重量及支撐結(jié)構(gòu)的影響甚微；由于沿邊式反射板與地面的方向平行，迎風(fēng)截面的增加甚小，因此對吸熱器風(fēng)阻的影響也可以忽略。附圖說明附圖I是本技術(shù)的一種結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是圖I的A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明1、上匯集管，2、沿邊式反射板，21、反射涂層，3、柱形吸熱面，4、下匯集管，5、定日鏡。具體實(shí)施方式下面通過實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本技術(shù)的技術(shù)方案作進(jìn)ー步具體說明。實(shí)施例如圖1、2所示具有沿邊反射板結(jié)構(gòu)的柱面體吸熱器，由管束排列成棱柱體或圓柱體的柱形吸熱面3，柱形吸熱面上面有上匯集管1，下面有下匯集管4，所述柱形吸熱面上緣設(shè)置有一環(huán)形的沿邊式反射板2，所述反射板2與地面的方向平行，所述沿邊式反射板2下表面涂有高反射性能的耐高溫的涂層21，所述沿邊式反射板2內(nèi)圈與吸熱器柱體形狀保持一致，并焊接連接，外圈形狀為圓形。本技術(shù)的工作流程描述如下從定日鏡5投射到塔頂?shù)奶栞椛洌蟛糠直恢挝鼰崦?直接吸收，然后再傳遞給管內(nèi)的載熱介質(zhì)(水、熔鹽等)。根據(jù)載熱介質(zhì)的特點(diǎn)和系統(tǒng)的要求，由上匯集管I、下匯集管4和若干管子組成的吸熱板被連接成多種不同的回路。受定日鏡5控制精度的限制、或出于安全性等方面的考慮，必然會有一部分能量溢出到柱形吸熱面3之外。在柱形吸熱面3的上緣設(shè)置一個環(huán)形的沿邊式反射板2，在反射板的下表面涂有高反射性能的涂層21，這樣就可以把吸熱器上部的溢出能量重新反射到柱形吸熱面3。由于沿邊式反射板2處于較高的工作溫度下，因此其表面的反射涂層21需具有耐高溫特性。相關(guān)的計(jì)算結(jié)果表明對吸熱器上部溢出能量，沿邊式反射板2能夠把其中的90%重新反射到吸熱器表面上，經(jīng)過吸熱器表面的吸收后，該部分能量的綜合利用率可達(dá)到85% ;如果上部的溢出能量占全部投射輻射的2. 5%，那么沿邊式反射板2能使整個吸熱器的熱效率提升約2%。同時沿邊式反射板2的存在，減小了吸熱器表面的自然對流風(fēng)速及吸熱器對天空的張角(影響輻射角系數(shù))，因此使吸熱器的對流散熱損和輻射散熱損失也隨之減少。沿邊式反射板2對塔式熱發(fā)電系統(tǒng)的安全性也是有利的。溢出部分的能量使吸熱器周圍的支撐結(jié)構(gòu)暴露在較強(qiáng)的太陽輻射條件下，會使鋼架結(jié)構(gòu)的溫度升高，降低鋼架的強(qiáng)度；同時也會使吸熱器附近的傳感器、儀表等輔助設(shè)備工作于較高的環(huán)境溫度下，這可能會危及到系統(tǒng)的可靠性。采用了帶沿邊式反射板2的結(jié)構(gòu)，對現(xiàn)有柱面體吸熱器的改動甚小，對鋼架支撐 和風(fēng)載的影響可以忽略，但可以帶來更高的太陽能熱利用效率，同時也改善了系統(tǒng)的安全性，因此在塔式太陽能熱發(fā)電領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種具有沿邊反射板結(jié)構(gòu)的柱面體吸熱器，由管束排列成棱柱體或圓柱體的柱形吸熱面，柱形吸熱面上面有上匯集管，下面有下匯集管，其特征在于：所述柱形吸熱面上緣設(shè)置有一環(huán)形的沿邊式反射板，所述沿邊式反射板下表面涂有高反射性能的涂層。

【技術(shù)特征摘要】
1.ー種具有沿邊反射板結(jié)構(gòu)的柱面體吸熱器，由管束排列成棱柱體或圓柱體的柱形吸熱面，柱形吸熱面上面有上匯集管，下面有下匯集管，其特征在于所述柱形吸熱面上緣設(shè)置有一環(huán)形的沿邊式反射板，所述沿邊式反射板下表面涂有高反射性能的涂層。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有沿邊反射板結(jié)構(gòu)的柱面體吸熱器，其特征在于所述沿邊式反...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉可亮，姚飛奇，趙劍云，應(yīng)仁麗，
申請(專利權(quán))人：杭州鍋爐集團(tuán)股份有限公司，
類型：實(shí)用新型
國別省市：