本實(shí)用新型涉及一種腔體式的太陽(yáng)能吸收器，特別涉及一種太陽(yáng)能雙V型線(xiàn)聚焦腔體吸收器，屬于太陽(yáng)能光熱利用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在化石能源日趨匱乏的緊迫關(guān)頭，可再生清潔能源已經(jīng)成為各國(guó)能源戰(zhàn)略的主攻方向，但距離新能源比例過(guò)半的目標(biāo)還有較遠(yuǎn)路程，世界各國(guó)均加大了新能源的投資力度。太陽(yáng)能是人類(lèi)以目前技術(shù)水平和設(shè)備，立刻就可以利用的、唯一的、高安全性、可再生的清潔環(huán)保型能源而備受人們的寵愛(ài)。在化石燃料逐年減少、國(guó)際能源形勢(shì)日趨嚴(yán)峻的今天，開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能是實(shí)現(xiàn)能源供應(yīng)多元化、保證能源安全的重要途徑之一。

目前的太陽(yáng)能利用主要有光伏發(fā)電、光熱利用和光化學(xué)制氫這三大方向，并且應(yīng)用領(lǐng)域各有不同，但從轉(zhuǎn)換效率上講，光熱利用的轉(zhuǎn)換效率最高。太陽(yáng)能光熱利用根據(jù)溫度范圍可分為高溫利用、中溫利用和低溫利用，主要包括太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能熱發(fā)電、太陽(yáng)能空調(diào)制冷等方面。從聚光形式又可以分為聚光集熱和非聚光集熱。聚光集熱主要有拋物槽式聚光、菲涅爾線(xiàn)性聚光、碟式點(diǎn)聚光和塔式聚光。其中拋物槽式太陽(yáng)能集熱技術(shù)是目前最為成熟的太陽(yáng)能高溫集熱技術(shù)，拋物槽式太陽(yáng)能集熱器在太陽(yáng)能熱發(fā)電中的應(yīng)用也是最廣泛的。在聚光太陽(yáng)能熱利用中吸收器，作為傳熱元件，是整個(gè)集熱系統(tǒng)的核心部件。在拋物槽式太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)熱利用中吸收器普遍采用的是直通式玻璃-金屬真空管，該類(lèi)太陽(yáng)能吸收器具有導(dǎo)熱性能好、熱損低、防腐性強(qiáng)、啟動(dòng)快等優(yōu)點(diǎn)。但是工藝要求和加工成本較高，而且玻璃和金屬封接處容易出現(xiàn)泄漏，玻璃和金屬的熱膨脹系數(shù)的不同還會(huì)造成玻璃破裂，可靠性低。針對(duì)于此類(lèi)情況的發(fā)生，國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者和研究人員開(kāi)始研究其他類(lèi)型的吸收器，其中腔體吸收器是最具有代表性之一。但目前的這些嘗試各自都有其自身的缺點(diǎn)，腔體吸收器外部一般采用金屬外殼保護(hù)、中間填充保溫材料的結(jié)構(gòu)形式，從保溫效果來(lái)看并沒(méi)有很好的隔熱效果；從吸收面看腔體的開(kāi)口面積小，導(dǎo)致受熱面上的能流密度過(guò)大、溫度過(guò)高，影響了集熱效率的提升；腔體開(kāi)口裸露在外部環(huán)境中，存在空氣的對(duì)流熱損失，集熱效率受風(fēng)的影響較大；普通腔體內(nèi)工質(zhì)流動(dòng)過(guò)程中和腔壁接觸處溫度高而中心處溫度低，內(nèi)外層受熱不均勻降低了換熱效率。針對(duì)現(xiàn)有槽式吸收器存在的上述問(wèn)題，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種集熱效率高、成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性好、制作安裝方便的吸收器推動(dòng)太陽(yáng)能熱利用走向?qū)嶋H應(yīng)用化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型目的在于克服現(xiàn)有的拋物槽式太陽(yáng)能腔體式吸收器的不足，提供一種太陽(yáng)能雙V型線(xiàn)聚焦腔體吸收器。不僅解決了保溫效果不好、腔體吸收器換熱效率低的問(wèn)題，還解決了腔體開(kāi)口處對(duì)流換熱損失的問(wèn)題，而且成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性好、制作安裝方便，有效提高了拋物槽式太陽(yáng)能系統(tǒng)對(duì)太陽(yáng)能的集熱效率。

本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案完成：一種太陽(yáng)能雙V型線(xiàn)聚焦腔體吸收器由不銹鋼保溫殼層、內(nèi)腔、超白玻璃蓋板、熱成型聚氨脂保溫材料、玻璃纖維保溫棉材料、半圓形圍腔、雙V型吸收面、玻璃卡槽、接頭部件和外絲直接組成。內(nèi)腔包括半圓形圍腔、雙V型吸收面和玻璃卡槽，整個(gè)內(nèi)腔采用杜拉鋁一次性拉制成型，在保證耐壓強(qiáng)度的同時(shí)也可實(shí)現(xiàn)毫米厚度的工藝，且雙V型吸收面外表面鍍有高吸收率的選擇性吸收涂層，內(nèi)表面帶有翅片；熱成型聚氨脂保溫材料和玻璃纖維保溫棉材料對(duì)內(nèi)腔進(jìn)行雙層保溫，最外面加裝不銹鋼保溫殼層。太陽(yáng)能雙V型線(xiàn)聚焦腔體吸收器兩端封裝，按下列方式得到：首先，切割出大小等于內(nèi)腔中雙V型吸收面橫截面積的四塊三角形杜拉鋁片，三角形鋁片和雙V型吸收面、半圓形圍腔之間通過(guò)焊接的方式連接起來(lái)；其次，裝上接頭部件；最后，將超白玻璃蓋板插入玻璃卡槽之內(nèi)，即完成太陽(yáng)能雙V型線(xiàn)聚焦腔體吸收器兩端封裝的封接工作。接頭部件包括外絲直接，采用一體化制造成型。

工作原理：太陽(yáng)能雙V型線(xiàn)聚焦腔體吸收器置于拋物槽式太陽(yáng)能線(xiàn)聚焦系統(tǒng)的焦線(xiàn)處，太陽(yáng)光線(xiàn)經(jīng)由拋物槽反射鏡聚焦后透過(guò)超白玻璃蓋板，被涂有高吸收率的選擇性吸收涂層的雙V型吸收面接收；由于雙V型吸收面設(shè)計(jì)成雙V型，光線(xiàn)在雙V型吸收面上會(huì)經(jīng)過(guò)數(shù)次反射并幾乎全部被雙V型吸收面吸收并轉(zhuǎn)化為熱能；傳熱工質(zhì)在內(nèi)腔內(nèi)流動(dòng)吸收熱能后溫度升高，期間由于受到雙V型吸收面內(nèi)表面帶有的翅片干擾形成湍流，使得傳熱工質(zhì)和雙V型吸收面之間的表面對(duì)流換熱系數(shù)增大，從而提升了換熱效率；太陽(yáng)能雙V型線(xiàn)聚焦腔體吸收器的半圓形圍腔外內(nèi)層保溫使用玻璃纖維保溫棉材料，能有效減少半圓形圍腔的熱損失，外層保溫使用熱成型聚氨脂保溫材料，然后使用不銹鋼保溫殼層包裹整個(gè)腔體，進(jìn)一步降低太陽(yáng)能雙V型線(xiàn)聚焦腔體吸收器的熱損失；太陽(yáng)能雙V型吸收面附近的空氣也吸收了部分熱量，但是由于安裝了超白玻璃蓋板而有效地降低了對(duì)流換熱損失，只能以熱傳導(dǎo)和熱輻射的形式損失少部分的熱量；獲得的熱量傳遞給傳熱工質(zhì)到需要的場(chǎng)合加以利用。

本實(shí)用新型和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)。

1、改造了腔體吸收面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，相比現(xiàn)有腔體的方形和三角形增大了吸熱面積，受熱更均勻，傳熱效率更高。

2、利用玻璃纖維保溫棉材料和熱成型聚氨脂保溫材料對(duì)內(nèi)腔進(jìn)行雙層保溫，能有效降低整個(gè)內(nèi)腔的熱損失，提高了整個(gè)集熱系統(tǒng)的集熱效率。

3、太陽(yáng)能雙V型線(xiàn)聚焦腔體吸收器的雙V型吸收面內(nèi)表面帶有翅片，使得傳熱工質(zhì)在腔體內(nèi)流動(dòng)時(shí)雷諾數(shù)增大從而形成湍流，表面對(duì)流換熱系數(shù)增大，極大提升了傳熱工質(zhì)和腔體吸熱內(nèi)表面的換熱效率。

4、超白玻璃蓋板能有效防止了雙V型吸收面與外界空氣的對(duì)流熱損失。

5、采用導(dǎo)熱系數(shù)較高的杜拉鋁一次性拉制成型，該內(nèi)腔能夠加熱得到高溫流體。且成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性好、制作安裝方便。

附圖說(shuō)明：

圖1是雙V型線(xiàn)聚焦腔體吸收器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是雙V型線(xiàn)聚焦腔體吸收器橫截面示意圖；

圖3是雙V型線(xiàn)聚焦腔體吸收器接頭部件示意圖；

附圖具體說(shuō)明：1不銹鋼保溫殼層、2內(nèi)腔、3超白玻璃蓋板、4熱成型聚氨脂保溫材料、5玻璃纖維保溫棉材料、6半圓形圍腔、7雙V型吸收面、8玻璃卡槽、9接頭部件、10外絲直接。

具體實(shí)施方式：

本實(shí)用新型的太陽(yáng)能雙V型線(xiàn)聚焦腔體吸收器由不銹鋼保溫殼層（1）、內(nèi)腔（2）、超白玻璃蓋板（3）、熱成型聚氨脂保溫材料（4）、玻璃纖維保溫棉材料（5）、半圓形圍腔（6）、雙V型吸收面（7）、玻璃卡槽（8）、接頭部件（9）和外絲直接（10）組成。內(nèi)腔（2）包括半圓形圍腔（6）、雙V型吸收面（7）和玻璃卡槽（8），整個(gè)內(nèi)腔（2）采用杜拉鋁一次性拉制成型，且雙V型吸收面（7）外表面鍍有高吸收率的選擇性吸收涂層，內(nèi)表面帶有翅片；接頭部件（9）包括外絲直接（10），采用一體化制造成型。

本實(shí)用新型使用普通銷(xiāo)售的材料按照常規(guī)方法制備。根據(jù)計(jì)算結(jié)果繪制圖紙，然后依圖鑄模，最后將模具拉制成型，即內(nèi)腔（2）采用杜拉鋁一次性拉制成型，在保證耐壓強(qiáng)度的同時(shí)也可實(shí)現(xiàn)毫米厚度的工藝，且雙V型吸收面（7）外表面鍍有高吸收率的選擇性吸收涂層，內(nèi)表面帶有翅片，最大限度地提高了吸收面的集熱效率和換熱效率；半圓形圍腔（6）外內(nèi)層保溫使用玻璃纖維保溫棉材料（5），能有效減少半圓形圍腔（6）的熱損失，外層保溫使用熱成型聚氨脂保溫材料（4），然后使用不銹鋼保溫殼層（1）包裹整個(gè)腔體，進(jìn)一步降低太陽(yáng)能雙V型線(xiàn)聚焦腔體吸收器的熱損失。太陽(yáng)能雙V型線(xiàn)聚焦腔體吸收器兩端封裝，按下列方式得到：首先，切割出大小等于內(nèi)腔中雙V型吸收面（7）橫截面積的四塊三角形杜拉鋁片，三角形鋁片和雙V型吸收面（7）、半圓形圍腔（6）之間通過(guò)焊接的方式連接起來(lái)；其次，裝上接頭部件（9）；最后，將超白玻璃蓋板（3）插入玻璃卡槽（8）之內(nèi)，即完成太陽(yáng)能雙V型線(xiàn)聚焦腔體吸收器兩端封裝的封接工作。接頭部件（9）上的外絲直接（10）方便與管道連接。

將上述得到的太陽(yáng)能雙V型線(xiàn)聚焦腔體吸收器置于拋物槽式太陽(yáng)能線(xiàn)聚焦系統(tǒng)的焦線(xiàn)處，太陽(yáng)光線(xiàn)經(jīng)由拋物槽反射鏡聚焦后透過(guò)超白玻璃蓋板（3），被涂有高吸收率的選擇性吸收涂層的雙V型吸收面（7）接收，并轉(zhuǎn)化為熱能，傳遞給傳熱工質(zhì)到需要的場(chǎng)合加以利用。