專利名稱：一種外石英陣列太陽能光熱轉(zhuǎn)化器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及太陽能的熱利用，將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能的器件，涉及利用太陽能 進(jìn)行供暖、熱水、烹飪、發(fā)電、制冷、干燥，特別是太陽能的中高溫度的利用。
背景技術(shù)：
太陽能成熟的應(yīng)用技術(shù)為太陽能的低溫?zé)崴?，主要采用真空玻璃管技術(shù)將太 陽能轉(zhuǎn)化為熱能，在此種技術(shù)上，有采用將熱管插入到真空玻璃管內(nèi)部將熱量傳遞到外部 獲得太陽能的技術(shù)，以及在真空玻璃基礎(chǔ)上進(jìn)一步的完善而開發(fā)的各種器件，其中真空玻 璃管中設(shè)置有真空層進(jìn)行保溫，在真空層的內(nèi)部設(shè)置選擇性涂層對太陽能進(jìn)行吸收轉(zhuǎn)化， 雖然真空玻璃層很好的實現(xiàn)了保溫，選擇性涂層很好的實現(xiàn)了太陽能的轉(zhuǎn)化，但是，其轉(zhuǎn)化 后的熱能利用起來很不經(jīng)濟(jì)，如采用現(xiàn)有的方法將水直接流入到真空玻璃管內(nèi)部直接進(jìn)行 換熱，但到了冬季就無法使用，雖然采用熱管技術(shù)在冬季實現(xiàn)了傳熱，但增加了成本、降低 了熱能的利用率，目前這種技術(shù)應(yīng)用于低溫的熱水應(yīng)用，而無法實現(xiàn)太陽能的中高溫的應(yīng) 用，如太陽能熱電的應(yīng)用；現(xiàn)有的對太陽能的中高溫度利用的太陽灶，主要采用反射板對太陽光進(jìn)行反射， 將太陽能直接聚焦到一個灶具上，實現(xiàn)對太陽能的利用，此種技術(shù)很好的達(dá)到了太陽能的 中高溫收集，但其熱能接受方式單一，僅是采用直接在其上面放置簡單的灶具，而無法進(jìn)行 大規(guī)模的采集和利用；同時也無法實現(xiàn)對太陽能進(jìn)行收集以便于夜間及陰雨天應(yīng)用；現(xiàn)有的技術(shù)太陽能中高溫的發(fā)電技術(shù)，主要是采用塔式、槽式、及蝶式，槽式太陽 能是已經(jīng)商業(yè)化的太陽能光熱轉(zhuǎn)換器件，主要采用外不為玻璃管，內(nèi)部為不銹鋼金屬管，內(nèi) 部抽真空，實現(xiàn)太陽能的采集；但是該種吸收器價格高，只有少數(shù)的企業(yè)可以掌握其生產(chǎn)技 術(shù)；同時蝶式太陽能與塔式太陽能應(yīng)用的主要技術(shù)難題也在于光熱轉(zhuǎn)化太陽能轉(zhuǎn)換器件， 特別是塔式太陽能，主要由于光熱轉(zhuǎn)換器需要在600-1500度的區(qū)間進(jìn)行工作，由于高溫所 采用的金屬器件無法長時穩(wěn)定的工作，因而塔式的太陽能電站就無法長期的進(jìn)行工作，因 而需要對高溫的太陽能光熱轉(zhuǎn)換器件改進(jìn)。石英玻璃的光學(xué)性能有其獨到之處，它既可以透過紫外光譜，是所有透紫外材料 最優(yōu)者，又可透過可見光和近紅外光譜。用戶可以根據(jù)需要，從185-3500mu波段范圍內(nèi)任 意選擇所需品種。由于石英玻璃耐高溫，熱膨脹系數(shù)極小，化學(xué)熱穩(wěn)定性好，氣泡、條紋、均 勻性、雙折射又可與一般光學(xué)玻璃媲美，所以它是在各種亞劣場合下工作具有高穩(wěn)定度光 學(xué)系統(tǒng)的必不可少的光學(xué)材料。石英玻璃的熱膨脹系數(shù)小，為5. 5X10_7°C，只有普通玻璃 的1/12-1/20。部標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定將試樣的灼燒到1200°C后急速投到冷水中，反復(fù)三次以上不允 許炸裂，石英玻璃加入適量鈦元素后還可做成零膨脹系數(shù)的材料，由于石英器件的眾多的 優(yōu)勢，將石英器件應(yīng)用于太陽能利用，特別是中高溫的太陽能光熱轉(zhuǎn)化，將是解決中高溫太 陽能采集的可行的技術(shù)方法。隨著太陽能鏡技術(shù)的發(fā)展，可以采用普通的光學(xué)鏡或菲涅爾光學(xué)鏡對太陽能進(jìn)行 收集，但是，有太陽能鏡技術(shù)將太陽能進(jìn)行收集后，將產(chǎn)生很高的熱流密度，采用普通的傳熱材料進(jìn)行轉(zhuǎn)換將無法實現(xiàn)高熱流密度的熱能的傳遞，因此，需要一種新型的技術(shù)將太陽 能進(jìn)行熱能的轉(zhuǎn)換利用，特別是太陽能的中高溫度的光熱轉(zhuǎn)換，來實現(xiàn)對太陽能的中高溫 的應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種適合于不同的溫度的陣列的太陽能光熱轉(zhuǎn)化器，特 別是實現(xiàn)太陽能的中高溫的陣列光熱轉(zhuǎn)換器件，將石英器件應(yīng)用于轉(zhuǎn)化器中，使本實用新 型的轉(zhuǎn)化器適合于不同的溫度的太陽能光熱利用，特別是實現(xiàn)太陽能的中高溫的光熱轉(zhuǎn)換 器件，應(yīng)用于槽式、塔式以及蝶式的太陽能光熱轉(zhuǎn)化器件，解決了現(xiàn)有轉(zhuǎn)換器的穩(wěn)定性差、 成本高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、適用范圍小特別是難以在中高溫中穩(wěn)定的長時間的進(jìn)行光熱轉(zhuǎn)換的問 題。本實用新型充分的利用石英器件的物理化學(xué)性能實現(xiàn)太陽能的采集，為太陽能的 利用提供一種新的技術(shù)手段和方法。采用此種技術(shù)方法可以實現(xiàn)對太陽能的大規(guī)模的綜合 利用，利用各種熱管技術(shù)以及流體換熱技術(shù)將吸收后的熱能進(jìn)行利用，特別是采用熱管技 術(shù)對高熱流密度的熱量進(jìn)行轉(zhuǎn)換利用，從而實現(xiàn)了對太陽能的中高溫度的利用。具體發(fā)明內(nèi)容如下一種外石英太陽能光熱轉(zhuǎn)化器，至少包括多個石英吸熱器件組成一個陣列，每一 個石英吸熱器件至少包括一個石英器件、在石英器件內(nèi)部設(shè)置有一個換熱器件，在換熱器 件外表或石英器件內(nèi)壁設(shè)置有太陽能涂層，將太陽能轉(zhuǎn)換為熱能，吸熱器件將熱能傳遞和/ 或交換到外部，實現(xiàn)太陽能的光熱轉(zhuǎn)化及熱能最終的利用；充分的利用石英器件的物理化 學(xué)性能實現(xiàn)太陽能的采集，將為太陽能的利用提供一種新的技術(shù)手段和方法。本實用新型的石英吸熱器件可以設(shè)置為多種形式，其基本形式可以為下列幾種石英吸熱器件可以設(shè)置為含有一個開口的石英部件，其一端為盲管，另一端開口， 其內(nèi)部插入金屬管，金屬管為盲管或設(shè)置有進(jìn)口和出口的金屬管，流體從金屬管的盲管或 從金屬管的進(jìn)口和出口流出，在部件的中間的部位殼體的內(nèi)部或外部設(shè)置有太陽能涂層， 或者石英器件是透明的石英器件，在內(nèi)部插入的金屬器件的外表面設(shè)置有太陽能涂層；石英吸熱器件可以設(shè)置為至少含有一個進(jìn)口(5)和一個出口(6)的石英部件；在 其內(nèi)部插入一個金屬器件，金屬器件設(shè)置有一個進(jìn)口和一個出口，金屬器件設(shè)置在石英器 件內(nèi)部并與石英部件進(jìn)行緊密連接，在石英部件的進(jìn)口與出口之間設(shè)置有太陽能涂層；一 種流體(14)通過進(jìn)口進(jìn)入，達(dá)到出口后流出，流體與部件中太陽能轉(zhuǎn)化的熱能進(jìn)行熱交 換；石英吸熱器件可以設(shè)置為含有一個開口的石英部件，其一端為盲管，另一端開口， 其內(nèi)部插入熱管，熱管的蒸發(fā)端設(shè)置在石英管的內(nèi)部，冷凝端設(shè)置在石英管的外部，熱管與 石英管緊密連接，流體從熱管冷凝端進(jìn)行換熱，在石英部件的中間的部位殼體的內(nèi)部或外 部設(shè)置有太陽能涂層，或者石英器件是透明的石英器件，在熱管蒸發(fā)端的外表面設(shè)置有太 陽能涂層；石英吸熱器件還可以設(shè)置為至少含有一個進(jìn)口(5)和一個出口(6)的石英部件； 在其內(nèi)部插入一個熱管，熱管的蒸發(fā)端設(shè)置在石英管的內(nèi)部，熱管的冷凝端設(shè)置石英管的 外部，在石英部件的進(jìn)口與出口之間設(shè)置有太陽能涂層在石英部件的進(jìn)口與出口之間設(shè)置
5有太陽能涂層；一種流體(14)通過進(jìn)口進(jìn)入，達(dá)到出口后流出，流體與部件中太陽能轉(zhuǎn)化 的熱能進(jìn)行熱交換。根據(jù)需要可以將上述的石英吸熱器件進(jìn)行多種組合使用，將多個石英吸熱器件進(jìn) 行組合后而成為石英吸熱器件陣列，通?？梢酝ㄟ^串聯(lián)、并聯(lián)、或串并聯(lián)組成一個陣列，以 適合于50-1300度的非跟蹤、槽式、蝶式、塔式的各種應(yīng)用；所述的流體為液體、氣體、固液 混合物、氣液混合物、氣液固混合物中的一種或多種。任何種類的結(jié)構(gòu)，只要符合換熱的要求，都可以用于進(jìn)行換熱，通常換熱部件的熱 管為至少下列一種熱管A、普通熱管；B、整體熱管；C、分離式循環(huán)熱管；D、可連接熱管；F、脈沖熱管。由于石英管的熱膨脹系數(shù)比玻璃小，因而可以采用各種低成本的連接方式，針對 不同的溫度區(qū)間，可以采用不同的連接方式，換熱器見與石英器件的連接方式采用下列一 種A、過度材料連接，包括可伐合金連接、金屬或陶瓷的過度材料；B、內(nèi)或外波紋管連接；C、非金屬軟連接，包括采用橡膠膠圈、密封墊、硅膠圈、軟木塞。對于低溫的太陽能涂層，可以采用真空密閉，對于高溫的太陽能涂層，可以采用非 真空或半真空的密閉，因而針對不同的應(yīng)用溫度，可以采用適合的封閉方式，通常石英器件 與換熱器構(gòu)成下列器件之一A、真空器件；通過抽真空或加熱排氣使得石英器件與換熱器件構(gòu)成一個密閉腔 體，內(nèi)部可以保持真空度。B、非真空期間；石英器件與換熱器件非真空密閉，氣體可以進(jìn)入或排出；C、半真空期間；石英器件與換熱器件構(gòu)成一個密閉腔體，但是不是采用真空密閉， 隨著使用內(nèi)部的真空度將逐漸降低。太陽能涂層選擇下列至少一種或其組合A、金屬及金屬氧化物，包括；銀、銅、三氧化二鋁；B、聚合物；C、納米材料；包括氧化鋅納米，D、粘接劑；F、微粒。在石英吸熱器件的外部，還可以設(shè)置有一個腔體，腔體將多個吸熱器件完全容納， 并與吸熱期間構(gòu)成為一個可以封閉連接的器件，在腔體上設(shè)置有一個可以使太陽光射入到 腔體內(nèi)部的太陽能鏡，太陽光射入到腔體內(nèi)部的吸熱器件的太陽能涂層上。當(dāng)沒有設(shè)置腔體時，在石英吸熱器件的外部設(shè)置有太陽能鏡；當(dāng)設(shè)置有腔體時，在 石英器件外部、石英器件與換熱器件之間或/和在石英器件的外部設(shè)置有太陽能鏡。在石 英器件外部采用投射的各種太陽能鏡將太陽光射入到腔體的內(nèi)部，優(yōu)選采用菲涅爾透鏡；石英器件與換熱器件之間的器件，優(yōu)選采用反射或折射的太陽鏡，將進(jìn)入到腔體的太陽光 聚焦到換熱器件上；對于在石英器件的外部可以設(shè)置反射或透射鏡，實現(xiàn)聚焦或者二次聚 焦，即首先采用一種太陽能鏡進(jìn)行聚焦，如果需要再進(jìn)行二次聚焦或多次聚焦，直到復(fù)合設(shè) 計要求；對于高溫的太陽能利用，輻射換熱將成為關(guān)鍵換熱，因而需要增加反輻射的太陽能 鏡，如可以采用低價的錫箔實現(xiàn)反輻射換熱；無論采用哪種方式，只要可以將太陽光進(jìn)行透 射、反射、折射后聚焦于換熱器上，都是可以采用的方法，通常太陽能鏡選自下列一種A、復(fù)合拋物面反射鏡；B、菲尼爾鏡(10)，包括或反射鏡；C、凹、凸(11)透鏡；D、盤式拋物面反射鏡(12)；E、柱、槽(13)狀拋物面反射鏡；F、平面反射鏡；G、對熱輻射進(jìn)行反射的材料，包括錫箔。在石英器件或換熱器件的太陽光不能照射到的部位上還是設(shè)置有保溫材料，以便 于減少熱損，根據(jù)不同的應(yīng)用溫度，可以采用不同的保溫方式，對于高溫應(yīng)用，首先需要石 棉、纖維、水泥等實現(xiàn)高溫的保溫，然后還需要低溫的聚氨酯、聚苯材料等保溫材料，通?？?以采用至少選擇下列一種或多種的組合材料A、含有真空層⑴的金屬或非金屬材料；B、石棉、纖維保溫材料；C、保溫水泥；D、聚氨酯、聚苯材料、塑料、尼龍保溫材料；E、保溫涂料。為了增加換熱器件對太陽能吸收的效率，換熱器件的太陽光照射的部位設(shè)置有增 加換熱能力的器件，優(yōu)選為翅片，在翅片上，還設(shè)置有太陽能涂層?？梢圆捎萌魏涡螤顚崿F(xiàn)本實用新型的目的，但是石英器件及換熱部件的形狀通常 可以為圓柱、球形、橢圓形、多面體、扇形、帶有凹或凸孔的多面體的一種或多種，圓柱的器 件適合于線聚焦的太陽能采集，如石英管、或內(nèi)外部都是石英管的器件，球形、橢圓形、多面 體、扇形；以及帶有凹或凸孔的圓柱、球形、橢圓形、多面體、扇形適合于蝶式及塔式太陽能 的采集及利用，可以根據(jù)不同的太陽采集，采用不同的形狀；帶有凹或凸孔的圓柱用于增加 太陽能的利用效率。

圖一石英并聯(lián)太陽能光熱轉(zhuǎn)化器圖二 石英盲管并聯(lián)太陽能光熱轉(zhuǎn)化器圖三三個并聯(lián)石英光熱轉(zhuǎn)化器圖四并聯(lián)半圓形光熱轉(zhuǎn)化器附圖中標(biāo)記的具體含義如下1 石英器件，2 吸熱器件，3 太陽能涂層，4 連接方式，5 流體進(jìn)口，6 流體出 口，7 腔體，8 太陽能透鏡，9 太陽能反射鏡，10 保溫材料。
具體實施方式
實施例一石英并聯(lián)太陽能光熱轉(zhuǎn)化器按照圖1所示，外部為石英管(2)，內(nèi)部的換熱器(1)是三個相互并聯(lián)的石英管組 成的太陽能光熱轉(zhuǎn)化器，多個金屬管的進(jìn)口利用一個管道進(jìn)行連接為一個進(jìn)口，三個金屬 管的出口相互連接成為一個出口 ；在內(nèi)金屬管上設(shè)置有太陽能涂層(3)，內(nèi)石英管與外石 英管通過連接結(jié)構(gòu)(4)進(jìn)行連接，內(nèi)金屬管內(nèi)一端為進(jìn)口(5)，另一端為出口(6)；對以低 溫100度以下的熱水應(yīng)用，可以采用低溫太陽能涂層，可以采用真空連接；流體為水；對于 100-400度的中溫應(yīng)用，采用中溫的太陽能涂層，其內(nèi)外管的而連接方式，采用半真空的連 接，流體為導(dǎo)熱油；對于400度以上的高溫應(yīng)用，采用高溫的太陽能涂層，采用非真空密閉， 流體為空氣；對于低溫的應(yīng)用，可以采用非跟蹤的太陽能采集，對于中溫的應(yīng)用，可以采用 槽式線聚焦的太陽能采集，對于高溫的應(yīng)用，可以采用蝶式或塔式的太陽能跟蹤技術(shù)；這樣 對于任何需要的工作溫度，都可以采用石英管實現(xiàn)太陽能的采集和利用。實施例二 石英盲管并聯(lián)太陽能光熱轉(zhuǎn)化器按照圖2所示，外部為石英管(2)，內(nèi)部的換熱器(1)是由三個金屬管組成的太陽 能光熱轉(zhuǎn)化器，在內(nèi)部的金屬管上(1)設(shè)置有太陽能涂層(3)，內(nèi)金屬管與外石英管通過 連接結(jié)構(gòu)(4)進(jìn)行連接，三個金屬管進(jìn)行串聯(lián)；對以低溫100度以下的熱水應(yīng)用，可以采用 低溫太陽能涂層，可以采用真空連接；流體為水；對于100-400度的中溫應(yīng)用，采用中溫的 太陽能涂層，其內(nèi)外管的而連接方式，采用半真空的連接，流體為導(dǎo)熱油；對于400度以上 的高溫應(yīng)用，采用高溫的太陽能涂層，采用非真空密閉，流體為水，這樣可以實現(xiàn)高壓高溫 的蒸汽供應(yīng)，實現(xiàn)高效的太陽能發(fā)電及利用；對于低溫的應(yīng)用，可以采用非跟蹤的太陽能采 集，對于中溫的應(yīng)用，可以采用槽式線聚焦的太陽能采集，對于高溫的應(yīng)用，可以采用蝶式 或塔式的太陽能跟蹤技術(shù)；這樣對于任何需要的工作溫度，都可以外石英盲管內(nèi)金屬管太 陽能光熱轉(zhuǎn)化器實現(xiàn)太陽能的采集和利用。實施例三三個并聯(lián)石英光熱轉(zhuǎn)化器按照圖3所示，外部為六邊形石英管器件(2)，在石英器件的太陽光入射部位設(shè)置 有太陽能透鏡(8)，內(nèi)部的換熱器(1)是不銹鋼的圓柱體熱管，在內(nèi)部的熱管的蒸發(fā)端上 (1)設(shè)置有太陽能涂層(3)，熱管的冷凝端設(shè)置在另外一個箱體內(nèi)，另外的箱體內(nèi)設(shè)置有進(jìn) 口(5)和出口(6)，可以利用流體進(jìn)行換熱；對于低溫100度以下的熱水應(yīng)用，可以采用低 溫太陽能涂層，連接方式可以采用非真空連接，流體為水；對于100-400度的中溫應(yīng)用，采 用中溫的太陽能涂層，其內(nèi)外管的而連接方式，采用半真空的連接，流體為化學(xué)鹽類物質(zhì)； 對于400度以上的高溫應(yīng)用，采用高溫的太陽能涂層，采用非真空密閉，流體為高溫化學(xué) 鹽，這樣可以實現(xiàn)高壓高溫的蒸汽供應(yīng)，實現(xiàn)高效的太陽能發(fā)電及利用；對于低溫的應(yīng)用， 可以采用非跟蹤的太陽能采集，對于中溫的應(yīng)用，可以采用槽式線聚焦的太陽能采集，對于 高溫的應(yīng)用，可以采用蝶式或塔式的太陽能跟蹤技術(shù)；這樣對于任何需要的工作溫度，都可 以采用三個并聯(lián)石英光熱轉(zhuǎn)化器實現(xiàn)太陽能的采集和利用。實施例四半圓形光熱轉(zhuǎn)化器按照圖4所示為截面?zhèn)纫晥D，外部石英管器件為一個半圓形的柱體(2)，石英器件 設(shè)置在一個更大的金屬半圓形器件的內(nèi)部，在金屬半圓器件上設(shè)置有太陽能透鏡(8)，可以使太陽能光入射到腔體內(nèi)(7)，在腔體內(nèi)部與石英器件外部設(shè)置有太陽能反射鏡(9)，采 用錫箔實現(xiàn)對輻射的反射，特別是是實現(xiàn)高溫的太陽能采集時，需要針對輻射換熱進(jìn)行特 別的反射處理；在石英器件的太陽光不能照射的部位設(shè)置有保溫材料(10)，內(nèi)部的換熱器 (1)是三個熱管組件，在兩側(cè)的熱管為流體的進(jìn)口(5)和出口(6)，在熱管上(1)設(shè)置有太 陽能涂層(3)，內(nèi)熱管器件與外石英管通過連接結(jié)構(gòu)(4)進(jìn)行連接，內(nèi)熱管設(shè)置在石英器件 的內(nèi)部，流體從進(jìn)口進(jìn)入，從出口流出；對于低溫100度以下的熱水應(yīng)用，可以采用低溫太 陽能涂層，連接方式可以采用非真空連接，流體為水；對于100-400度的中溫應(yīng)用，采用中 溫的太陽能涂層，其內(nèi)外管的而連接方式，采用半真空的連接，流體為化學(xué)鹽類物質(zhì)；對于 400度以上的高溫應(yīng)用，采用高溫的太陽能涂層，采用非真空密閉，流體為水，這樣可以實現(xiàn) 高壓高溫的蒸汽供應(yīng)，實現(xiàn)高效的太陽能發(fā)電及利用；對于低溫的應(yīng)用，可以采用非跟蹤的 太陽能采集，對于中溫的應(yīng)用，可以采用槽式線聚焦的太陽能采集，對于高溫的應(yīng)用，可以 采用蝶式或塔式的太陽能跟蹤技術(shù)；本結(jié)構(gòu)特別適合于塔式及蝶式的太陽能采集，對于高 溫的太陽能利用更具備高效率和低成本；這樣對于任何需要的工作溫度，都可以采用六邊 形光熱轉(zhuǎn)化器實現(xiàn)太陽能的采集和利用。
權(quán)利要求一種外石英陣列太陽能光熱轉(zhuǎn)化器，其特征是至少包括多個石英吸熱器件組成一個陣列，每一個石英吸熱器件至少包括一個石英器件、在石英器件內(nèi)部設(shè)置有一個換熱器件，在換熱器件外表或石英器件內(nèi)壁設(shè)置有將太陽能轉(zhuǎn)換為熱能的太陽能涂層，石英吸熱器件將熱能傳遞和/或交換到外部，實現(xiàn)太陽能的光熱轉(zhuǎn)化及熱能最終的利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英陣列太陽能光熱轉(zhuǎn)化器，其特征是石英吸熱器件至少 由下列一種組成A、含有一個開口的石英部件，其一端為盲管，另一端開口，其內(nèi)部插入金屬管，金屬管 為盲管或設(shè)置有進(jìn)口和出口的金屬管，流體從金屬管的盲管或從金屬管的進(jìn)口和出口流 出，在部件的中間部位殼體的內(nèi)部或外部設(shè)置有太陽能涂層，或者石英器件是透明的石英 器件，在內(nèi)部插入的金屬器件的外表面設(shè)置有太陽能涂層；B、至少含有一個進(jìn)口和一個出口的石英部件；在其內(nèi)部插入一個金屬器件，金屬器件 設(shè)置有一個進(jìn)口和一個出口，金屬器件設(shè)置在石英器件內(nèi)部并與石英部件進(jìn)行緊密連接， 在石英部件的進(jìn)口與出口之間設(shè)置有太陽能涂層；一種流體通過進(jìn)口進(jìn)入，達(dá)到出口后流 出，流體與部件中太陽能轉(zhuǎn)化的熱能進(jìn)行熱交換；C、含有一個開口的石英部件，其一端為盲管，另一端開口，其內(nèi)部插入熱管，熱管的蒸 發(fā)端設(shè)置在石英管的內(nèi)部，冷凝端設(shè)置在石英管的外部，熱管與石英管緊密連接，流體從熱 管冷凝端進(jìn)行換熱，在石英部件的中間的部位殼體的內(nèi)部或外部設(shè)置有太陽能涂層，或者 石英器件是透明的石英器件，在熱管蒸發(fā)端的外表面設(shè)置有太陽能涂層；D、至少含有一個進(jìn)口和一個出口的石英部件；在其內(nèi)部插入一個熱管，熱管的蒸發(fā)端 設(shè)置在石英管的內(nèi)部，熱管的冷凝端設(shè)置石英管的外部，在石英部件的進(jìn)口與出口之間設(shè) 置有太陽能涂層在石英部件的進(jìn)口與出口之間設(shè)置有太陽能涂層；一種流體通過進(jìn)口進(jìn) 入，達(dá)到出口后流出，流體與部件中太陽能轉(zhuǎn)化的熱能進(jìn)行熱交換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的任一石英陣列太陽能光熱轉(zhuǎn)化器，其特征是所述的多個 石英吸熱器件通過串聯(lián)、并聯(lián)、或串并聯(lián)組成一個陣列，適合于50-1300度的應(yīng)用；所述的 流體為液體、氣體、固液混合物、氣液混合物、氣液固混合物中的一種或多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英陣列太陽能光熱轉(zhuǎn)化器，其特征是太陽能涂層選擇下 列至少一種或其組合A、金屬及金屬氧化物；B、聚合物；C、納米材料；D、粘接劑；F、微粒。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英陣列太陽能光熱轉(zhuǎn)化器，其特征是在石英吸熱器件的 外部，還設(shè)置有一個腔體，腔體將多個石英吸熱器件完全容納，并與石英吸熱器件構(gòu)成為一 個可以封閉連接的器件，在腔體上設(shè)置有一個可以使太陽光射入到腔體內(nèi)部的太陽能鏡， 太陽光射入到腔體內(nèi)部的石英吸熱器件的太陽能涂層上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的石英陣列太陽能光熱轉(zhuǎn)化器，其特征是石英吸熱器件與腔 體的連接方式采用下列一種A、過度材料連接，包括金屬或陶瓷的過度材料；B、內(nèi)或外波紋管連接；C、非金屬軟連接，包括采用橡膠膠圈、密封墊、硅膠圈、軟木塞。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的石英陣列太陽能光熱轉(zhuǎn)化器，其特征是所述腔體與石英吸 熱器件構(gòu)成下列器件之一A、真空器件通過抽真空或加熱排氣使得石英器件與吸熱器件構(gòu)成一個密閉腔體，內(nèi) 部可以保持真空度。B、非真空器件石英器件與吸熱器件非真空密閉，氣體可以進(jìn)入或排出；C、半真空器件石英器件與吸熱器件構(gòu)成一個密閉腔體，但是不是采用真空密閉，隨著 使用內(nèi)部的真空度將逐漸降低。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、5所述的任一石英陣列太陽能光熱轉(zhuǎn)化器，其特征是在石英吸熱 器件的外部或者在腔體上、腔體與吸熱器件之間或/和在其腔體外部設(shè)置有太陽能鏡，將 太陽光進(jìn)行反射、投射、折射后聚焦于石英吸熱器件上，太陽能鏡選自下列一種A、復(fù)合拋物面反射鏡；B、菲尼爾鏡(10)；C、凹、凸(11)透鏡；D、盤式拋物面反射鏡(12)；E、柱、槽(13)狀拋物面反射鏡；F、平面反射鏡；G、對輻射進(jìn)行反射的材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英陣列太陽能光熱轉(zhuǎn)化器，其特征是腔體或/和石英吸 熱器件的太陽光不能照射到的部位上還是設(shè)置有保溫材料，為至少選擇下列一種或多種的 組合材料A、含有真空層(1)的金屬或非金屬材料；B、石棉、纖維保溫材料；C、保溫水泥；D、聚氨酯、聚苯材料、塑料、尼龍保溫材料；E、保溫涂料。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英陣列太陽能光熱轉(zhuǎn)化器，其特征是石英吸熱器件優(yōu)選 采用石英，石英吸熱器件的腔體為圓柱、球形、橢圓形、多面體、扇形、以及帶有凹或凸孔的 圓柱、球形、橢圓形、多面體、扇形的一種或多種。
專利摘要本實用新型提供了一種適合于不同的溫度的陣列的太陽能光熱轉(zhuǎn)化器，特別是實現(xiàn)太陽能的中高溫的陣列光熱轉(zhuǎn)換器件，以及應(yīng)用于槽式、塔式以及蝶式的太陽能光熱轉(zhuǎn)化器件；至少包括多個石英吸熱器件組成一個陣列，每一個石英吸熱器件至少包括一個石英器件、在石英器件內(nèi)部設(shè)置有一個換熱器件，在換熱器件外表或石英器件內(nèi)壁設(shè)置有太陽能涂層，將太陽能轉(zhuǎn)換為熱能，吸熱器件將熱能傳遞和/或交換到外部，實現(xiàn)太陽能的光熱轉(zhuǎn)化及熱能最終的利用。在吸熱器件上，特別是采用熱管技術(shù)進(jìn)行換熱技術(shù)將熱能進(jìn)行吸收利用，特別是對太陽能的中高溫的應(yīng)用。采用此種技術(shù)方法可以實現(xiàn)對太陽能的大規(guī)模的綜合利用，利用各種熱管技術(shù)以及流體換熱技術(shù)將吸收后的熱能進(jìn)行利用，特別是采用熱管技術(shù)對高熱流密度的熱量進(jìn)行轉(zhuǎn)換利用，從而實現(xiàn)了對太陽能的中高溫度的利用。
文檔編號F24J2/46GK201575612SQ20092030274
公開日2010年9月8日 申請日期2009年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月30日
發(fā)明者李建民 申請人:北京智慧劍科技發(fā)展有限責(zé)任公司