专利名称：一种基于碟式太阳能发电系统的高温吸热器的制作方法
技术领域：
本发明涉及太阳能热发电领域，特涉及一种基于碟式太阳能发电系统的高温吸热器。
背景技术：
碟式太阳能热发电具有无污染、规模大小灵活、故障率低、建设周期短等优势，受到了越来越多的关注。碟式太阳能热发电系统的温度很高，能够达到1000°c以上，比较适合采用空气作为工质，循环采用布雷顿循环，常温常压的空气通过压缩机加压后，输送到太阳能吸热器中，经过吸热器加热后，推动空气涡轮机做功。对于以空气为工质的布雷顿循环来说，最高温度越高，整个系统的循环效率也就越高，这就意味·着碟式太阳能吸热器必须在高温环境下运行，并具有较高的换热效率以及较小的体积，以实现出口温度在800°C以上。而传统的碟式太阳能吸热器只能最高达到600。。。中国发明专利《压缩式外热机的外置吸热器》(申请号:CN201210185384.X)公开的是:压缩式外热机的外置吸热器，与外热机缸体相通，包括壳体、吸热芯体，所述的吸热芯体设置于壳体内，沿所述的吸热芯体设置气体通道，所述的气体通道设置于吸热芯体内、壳体上或者壳体与吸热芯体之间。该发明的优点在于热源进入吸热器中部，使取热更直接，使吸热器可以达到充分吸热的目的，同时提供多种吸热芯体内气流通道的结构，降低气体流动阻力，加快传热。但该发明并未公开吸热芯体内结构构造，不便于实施，同时该发明未涉及如何利用太阳能吸热。
发明内容
为了解决传统碟式太阳能吸热器出口温度不高的问题，本发明设计一种空腔式的碟式太阳能吸热器，通过在吸热器芯体上设置小孔，使压力腔经吸热器芯体的小孔直接进入吸热器内腔，缩短了空气的流程，空气的压力损失很小，使得高压气体可以迅速的从300°C迅速提高到800°C以上。本发明的技术方案是:一种用于碟式太阳能热发电系统的高温吸热器，包括吸热器，用来收集碟面反射的太阳光的聚光镜，聚光镜置于吸热器的前端，透明玻璃窗，其特征在于:吸热器包括压力腔、吸热器内腔、吸热器芯体、吸热器外壳、进气管道和出气管道；透明玻璃窗与吸热器外壳组成压力腔；太阳光可以透过透明玻璃窗聚焦在吸热器芯体上，吸热器芯体上设有小孔；空气经进气管道进入到压力腔中，通过吸热器芯体中的小孔进入吸热器内腔，经出气管道流出吸热器。其有益效果是:与传统的管式吸热器比，空气的流程很短，空气的压力损失很小。并且吸热器的体积小、重量轻，用在高聚光倍数的碟子上，可以实现800°C以上的空气出口温度。如上所述的碟式太阳能热发电系统的高温吸热器，其特征在于:所述的高温吸热器还包括隔热层，所述的隔热层紧紧的涂在吸热器外壳的外表面。
如上所述的碟式太阳能热发电系统的高温吸热器，其特征在于所述的隔热层采用火泥保温材料，厚度为20mnT30mm。其有益的效果是既可以保证吸热器内部的热量不散失，又可以保证吸热器的重量。如上所述的碟式太阳能热发电系统的高温吸热器，其特征在于所述的吸热器芯体采用多孔陶瓷材料，其孔径范围为O. lmnTlmm。其有益的效果是吸热器芯体可以承受1000°C的高温，并且具有很大的换热面积，使得高压气体可以迅速的从300°C迅速提高到800°C以上。如上所述的碟式太阳能热发电系统的高温吸热器，其特征在于所述的吸热器芯体孔径为O. 4_。其有益的效果是可以实现更好的热交换效果。如上所述的碟式太阳能热发电系统的高温吸热器，其特征在于所述的透明玻璃窗为5_以下的透明石英玻璃或透明陶瓷。其有益的效果是既能保证有足够的透光性，又能承受6个大气压的压力以及800°C高温。如上所述的碟式太阳能热发电系统的高温吸热器，其特征在于所述的透明玻璃窗与压力腔之间的密封采用耐高温石棉垫片。其有益的效果是整个吸热器在温度变化较快的过程中，不会因为热胀冷缩而出现漏气。
图1是本发明的基于碟式太阳能发电系统的高温吸热器结构示意图。
具体实施例方式 附图标记说明1 一聚光镜；2—透明玻璃窗；3—石棉垫片；4一吸热器芯体；5—吸热器外壳、6—压力腔、7—进气管道、8—出气管道、9 一吸热器内腔、10—隔热层。如附图1所示，聚光镜I置于吸热器的前端，用来收集碟面反射的太阳光，吸热器主要包括透明玻璃窗2、压力腔6、吸热器内腔9、吸热器芯体4、吸热器外壳5、进气管道7和出气管道8，透明玻璃窗2与吸热器外壳5组成压力腔6，中间通过石棉垫片3来密封。太阳光透过透明玻璃窗聚焦在吸热器芯体4上，将吸热器芯体4加热到1000°C以上。温度较低的高压空气按照箭头所示方向进入到压力腔6中，然后通过吸热器芯体4中的小孔进入吸热器内腔9，在流过吸热器芯体4的过程中，空气被迅速加热，然后按照图上箭头所示的方向流出吸热器。本发明的透明玻璃窗2采用5mm以下的透明石英玻璃或透明陶瓷材料，这样既能保证有足够的透光性，又能承受6个大气压的压力以及800°C高温。同时在透明玻璃窗2与压力腔6之间的密封采用了耐高温石棉垫片3，实现整个吸热器在温度变化较快的过程中，不会因为热胀冷缩而出现漏气。同时吸热器芯体4采用了多孔陶瓷材料，孔径范围为
O.1mnTlmm, —般选取O. 4mm左右的孔径效果最好,这样吸热器芯体4可以承受1000°C的高温，并且具有很大的换热面积及较小的流动阻力，使得高压气体可以迅速的从300°C迅速提高到800°C以上。隔热层10采用火泥保温材料，紧紧的涂在吸热器外壳5的外表面，厚度为20mnT30mm，既可以保证吸热器内部的热量不散失，又可以保证吸热器的重量。
权利要求
1.一种用于碟式太阳能热发电系统的高温吸热器，包括吸热器，用来收集碟面反射的太阳光的聚光镜，聚光镜置于吸热器的前端，透明玻璃窗，其特征在于:吸热器包括压力腔、吸热器内腔、吸热器芯体、吸热器外壳、进气管道和出气管道；透明玻璃窗与吸热器外壳组成压力腔；太阳光可以透过透明玻璃窗聚焦在吸热器芯体上，吸热器芯体上设有小孔；空气经进气管道进入到压力腔中，通过吸热器芯体中的小孔进入吸热器内腔，经出气管道流出吸热器。
2.如权利要求1所述的碟式太阳能热发电系统的高温吸热器，其特征在于:所述的高温吸热器还包括隔热层，所述的隔热层紧紧的涂在吸热器外壳的外表面。
3.如权利要求2所述的碟式太阳能热发电系统的高温吸热器，其特征在于:所述的隔热层采用火泥保温材料，厚度为20 mm 30mm。
4.如权利要求1、2或3所述的碟式太阳能热发电系统的高温吸热器，其特征在于:所述的吸热器芯体采用多孔陶瓷材料，其孔径范围为0.lmnTlmm。
5.如权利要求1、2或3所述的碟式太阳能热发电系统的高温吸热器，其特征在于:所述的吸热器芯体孔径为0.4mm。
6.如权利要求1、2或3所述的碟式太阳能热发电系统的高温吸热器，其特征在于:所述的透明玻璃窗为5mm以下的透明石英玻璃或透明陶瓷。
7.如权利要求1、2或3所述的碟式太阳能热发电系统的高温吸热器，其特征在于:所述的透明玻璃窗与压力腔之间的密封采用耐高温石棉垫片。
全文摘要
本发明涉及太阳能热发电领域，特涉及一种基于碟式太阳能发电系统的高温吸热器。本发明通过在吸热器芯体上设置小孔，使压力腔经吸热器芯体的小孔直接进入吸热器内腔，缩短了空气的流程，空气的压力损失很小，使得吸热器的体积小、重量轻，用在高聚光倍数的碟子上，可以实现800℃以上的空气出口温度。
文档编号F24J2/07GK103075816SQ20131000972
公开日2013年5月1日 申请日期2013年1月11日 优先权日2013年1月11日
发明者林峰 申请人:林峰