专利名称：一种新型集热排管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种太阳能设备，尤其涉及一种新型集热排管。
背景技术：
随着经济社会的不断发展，能源的需求与日俱增，化石能源存在污染日益严重且不可再生的问题，发展清洁可再生的能源势在必行。太阳能储量丰富，是一种环保清洁的可再生能源。利用太阳能发电或进行工业热利用是未来能源利用的一种重要形式。在进行太阳能热利用的过程中，热量的收集是一个重要的环节。本实用新型的集热器用来将太阳光的能量转化成热量。目前常见的一种太阳能集热器是真空集热管，在槽式太阳能热发电电站中应用。槽式反射镜将入射的太阳光汇聚成狭窄的长条状光斑，细长的集热管就布置在该光斑处，吸收汇聚后的太阳辐射。集热器为套管结构，内管是表面涂有 高吸收特性涂层的金属管或者玻璃管，外管为玻璃套管，内外管同轴放置并固定在一起，并将两根管间的夹层抽成真空状态。真空集热管具有高效的吸收性能，并且在高温状态下热量损失也比较低。目前集热管的布置均采用直通形式布置，即内部待加热工质从管道的一端进入穿过管道流至管道的另一端流出管道。管道内流体流动的速度受管道直径影响较大，采用标准尺寸的集热管经常不能达到换热的最佳状态。此外目前市场上的集热管多为标准尺寸，减小直径的集热管造价会提高，意味着经济性下降。也有设计采用了多排平行集热管的方式，对于家用热水器，太阳光直接照射，集热管受到的辐射相对均匀，通常不会出现问题，但对于聚光后的集热来说，由于太阳光聚光系统的设计、加工等原因，太阳光经聚光后照射到集热管排上时，如果集热管受照不均，则会出现部分集热管受热恶化的问题。
实用新型内容为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种新型集热排管，可以根据集热工质的换热的最佳流速灵活布置，提高集热过程的传热效果，同时使系统经济性提闻。为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种新型集热排管，其特征在于，集热管I布置于光线会聚的位置，相邻的集热管I之间通过并联、串联或部分串联的方式进行连接。当相邻的集热管I之间通过串联方式连接时，是用连接弯头2连接，或者采用一体化的弯曲集热管，以使相邻的集热管I之间并行排列。当相邻的集热管I之间通过部分串联方式连接时，是指多个串联的单元之间相互并联。当相邻的集热管I之间通过部分串联方式连接时，在前后两个并联单元之间通过密封的联箱3连接，工作介质通过前一个并联单元进入联箱3，再从联箱3进入后一个并联单元。当相邻的集热管I之间通过并联方式连接时，在前后两个并联单元之间通过密封的联箱3连接，工作介质通过前一个并联单元进入联箱3，再从联箱3进入后一个并联单元。本实用新型与现有技术相比具有以下优点I)通过在不同的集热段采用不同的管径及集热管形式的布置方式，灵活的根据实际需要选择所需的管径，提高集热段总体的换热系数；2)在提供灵活布置的集热段布置方式的同时 ，提供了更多的集热管布置方式，设计中更便利，也能够实现更稳定的集热应用； 3)可实现所需换热效果经济性更好的集热方案设计。
图I为纯串联的集热管。图2为纯并联的集热管。图3为部分串联的集热管。图4为部分串联的集热管与联箱的连接方式。图中箭头为工作介质的流动方向。
具体实施方式
以下结合附图和实施例详细说明本实用新型的实施方式。根据实际集热系统的参数，如工作介质的换热性能和要吸收的辐射能量等，以及实际集热管处辐射分布的均匀性，选择合适的集热管直径及集热管布置方案，使得集热系统的换热效率更高同时流动阻力也比较小。根据计算可以选择完全并联、完全串联以及部分串联等连接方式，分别如下。如图I所示，为完全串联的连接方式，相邻的集热管I之间通过连接弯头2连接，以使相邻的集热管I之间并行排列。也可以直接将集热管I加工成一体化的弯曲集热管。工作介质从第一个集热管流入，从最后一个集热管流出。如图2所示，为完全并联的连接方式，相邻的集热管I之间相互并联，工作介质从每一个集热管I之中流过。如图3所示，为部分串联的连接方式，是指将图I中的多个完全串联的单元相互并联构成，使得在集热管处辐射分布很不均匀的情况下，减少了不同集热管通道间流动的不均匀性。在完全并联或者部分串联的连接方式下，为了减少不同集热管通道内工质的温度差异，设置联箱3。如图4所示，当相邻的集热管I之间通过部分串联方式连接时，在前后两个并联单元之间通过密封的联箱3连接，工作介质通过前一个并联单元进入联箱3，再从联箱3进入后一个并联单元。工作介质在联箱3内混合，降低进入下一段并联的集热管通道时的工质温度差异，提高系统的稳定性并提高系统的利用效率。利用本实用新型的集热排管后，在反射系统中，低处的太阳能反射镜将光反射汇聚到上方的集热排管位置，由集热排管完成能量的收集。
权利要求1.一种新型集热排管，其特征在于，集热管(I)布置于光线会聚的位置，相邻的集热管(I)之间通过并联、串联或部分串联的方式进行连接。
2.根据权利要求I所述的新型集热排管，其特征在于，当相邻的集热管(I)之间通过串联方式连接时，是用连接弯头(2)连接，以使相邻的集热管(I)之间并行排列。
3.根据权利要求I所述的新型集热排管，其特征在于，当相邻的集热管(I)之间通过串联方式连接时，是采用一体化的弯曲集热管，以使相邻的集热管(I)之间并行排列。
4.根据权利要求I所述的新型集热排管，其特征在于，当相邻的集热管(I)之间通过部分串联方式连接时，是指多个串联的单元之间相互并联。
专利摘要本实用新型公开了一种新型集热排管，集热管布置于光线会聚的位置，相邻的集热管之间通过并联、串联或部分串联的方式进行连接，当相邻的集热管之间通过并联或者部分串联方式连接时，在前后两个单元之间通过密封的联箱连接，工作介质通过前一个单元进入联箱，再从联箱进入后一个单元，本实用新型通过在不同的集热段采用不同的管径及集热管形式的布置方式，灵活的根据实际需要选择所需的管径，提高集热段总体的换热系数；本实用新型在提供灵活布置的集热段布置方式的同时，提供了更多的集热管布置方式，设计中更便利，也能够实现更稳定的集热应用；本实用新型可实现所需换热效果经济性更好的集热方案设计。
文档编号F24J2/46GK202547142SQ20122008277
公开日2012年11月21日 申请日期2012年3月7日 优先权日2012年3月7日
发明者刘冠杰, 刘明义, 徐海卫, 徐越, 李启明, 裴杰, 许世森, 郑建涛 申请人:中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司