一種線聚光型太陽能空氣鍋爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及可在150-300°c高效率低流體阻力工作的空氣太陽能鍋爐，其中使用了帶有吸液芯的熱管加上線聚光器，例如槽式和菲涅耳式聚光器。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能是取之不盡用之不竭的可再生能源，在化石燃料逐年減少、國際能源形勢日趨嚴(yán)峻的今天，開發(fā)利用太陽能是實(shí)現(xiàn)能源供應(yīng)多元化、保證能源安全的重要途徑之一。
[0003]太陽能空氣鍋爐是使用太陽能加熱高溫空氣的系統(tǒng)，目前太陽能空氣鍋爐中的空氣集熱器因管式吸熱體中空氣高溫時流動阻力大，自耗能較多，熱效率較低，并且回路中多使用導(dǎo)熱油，特別是在中西部地區(qū)的冬季，這種導(dǎo)熱油極易凍結(jié)，使得鍋爐的可靠行較低，運(yùn)行成本較高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)中之不足，提供了一種不使用導(dǎo)熱油，防凍性能優(yōu)異，吸熱體流動阻力小，傳熱效率高，運(yùn)行成本低和可靠性高的線聚光型太陽能空氣鍋爐。
[0005]本實(shí)用新型是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的:
[0006]一種線聚光型太陽能空氣鍋爐的集熱單元，包括太陽能聚光器和熱管吸熱體，所述熱管吸熱體設(shè)置在太陽能聚光器的焦線位置。
[0007]更具體的，所述熱管吸熱體為非重力熱管，所述非重力熱管內(nèi)設(shè)有吸液芯，所述非重力熱管水平設(shè)置在太陽能聚光器的焦線位置。
[0008]更具體的，所述熱管吸熱體包括蒸發(fā)段和冷凝段，所述冷凝段外側(cè)設(shè)有密集間隔平行分布的散熱翅片。
[0009]更具體的，所述熱管吸熱體還外設(shè)有真空外套管，所述真空外套管與熱管吸熱體之間為環(huán)狀真空夾層。
[0010]更具體的，所述熱管吸熱體不外設(shè)真空外套管。
[0011]更具體的，所述太陽能聚光器為槽式聚光器或者線性菲涅爾聚光器。
[0012]一種線聚光型太陽能空氣鍋爐，包括空氣流道和集熱系統(tǒng)，所述集熱系統(tǒng)根據(jù)用戶需求的功率由多個上述的集熱單元串聯(lián)或并聯(lián)或者兩者結(jié)合的連接方式組成，所述多個集熱單元的熱管吸熱體的冷凝段均設(shè)置于所述空氣流道內(nèi)，所述空氣流道設(shè)有輸入端和輸出端以及用于產(chǎn)生氣流的空氣壓縮機(jī)，所述氣流從輸入端進(jìn)入空氣流道后，經(jīng)過所述冷凝段時被加熱成高溫氣流，最后高溫氣流從空氣流道的輸出端送出。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果在于:集熱單元和空氣流道兩個回路中的傳熱介質(zhì)都不使用導(dǎo)熱油，這種直接使用加熱空氣作為傳熱介質(zhì)的方式傳熱效率更高，并且省卻了導(dǎo)熱油和一個空氣換熱器后，太陽能空氣鍋爐的成本也有很大降低，特別是在西部地區(qū)的冬季，避免了回路中導(dǎo)熱油凍結(jié)的問題，使得系統(tǒng)可靠性較高和運(yùn)行成本降低。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型的集熱單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本實(shí)用新型的太陽能空氣鍋爐的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖給出本實(shí)用新型較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
[0017]如圖1，實(shí)施例1為線聚光型太陽能空氣鍋爐的集熱單元1，包括太陽能聚光器10和熱管吸熱體11，所述熱管吸熱體11為非重力熱管，所述非重力熱管內(nèi)設(shè)有吸液芯13，所述非重力熱管水平設(shè)置在太陽能聚光器10的焦線位置，所述熱管吸熱體11包括蒸發(fā)段110和冷凝段111，所述冷凝段111外側(cè)設(shè)有密集間隔平行分布的散熱翅片112，所述熱管吸熱體11還外設(shè)有真空外套管12，所述真空外套管12與熱管吸熱體11之間為環(huán)狀真空夾層14，所述太陽能聚光器10為槽式聚光器。
[0018]如圖2，實(shí)施例2為線聚光型太陽能空氣鍋爐，包括八個呈左右分布設(shè)置的集熱單元組成的集熱系統(tǒng)及空氣流道，左側(cè)四個集熱單元的太陽能聚光器10和熱管吸熱體11互相平行設(shè)置，所述四個熱管吸熱體11的冷凝段111均串聯(lián)設(shè)置于同一空氣流道2內(nèi)，同樣，右側(cè)四個集熱單元的太陽能聚光器10’和熱管吸熱體11’互相平行設(shè)置，四個熱管吸熱體11’的冷凝段111’串聯(lián)設(shè)置于另一空氣流道2’，所述左側(cè)熱管11的冷凝段111與右側(cè)熱管11’的冷凝段111’間隔對接在一起，所述兩個空氣流道(2，2’)呈平行并聯(lián)設(shè)置，所述空氣流道(2，2’)的輸入端設(shè)有空氣壓縮機(jī)3，該集熱系統(tǒng)采用八個集熱單元串聯(lián)及并聯(lián)組合的連接方式，可以符合用戶需求的空氣功率。
[0019]這種熱管吸熱體11與地面平行放置在太陽能聚光器10的焦點(diǎn)位置，所述太陽能聚光器10安裝在可跟蹤太陽并自動旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)架上，控制太陽能聚光器10跟蹤太陽光線，使太陽能輻射5始終法向直射太陽能聚光器10，并被聚集至熱管吸熱體11，熱管吸熱體11達(dá)到設(shè)定溫度后可以開啟空氣壓縮機(jī)3，太陽能空氣鍋爐開始工作。
[0020]所述太陽能空氣鍋爐的集熱系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)方法，可使得太陽能空氣鍋爐布置更加靈活，在功率等級和熱量等級上可以滿足用戶需求。
[0021]工作原理:
[0022]太陽能輻射5經(jīng)過太陽能聚光器10的反射后被聚集到熱管吸熱體11的蒸發(fā)段110，所述熱管吸熱體11的冷凝段111設(shè)有散熱翅片10，空氣壓縮機(jī)3壓縮空氣并產(chǎn)生氣流吹過散熱翅片10后被加熱成高溫氣流，最終高溫氣流從空氣流道的輸出端送出至任何需要加熱的地點(diǎn)，所述空氣流道2可以承受壓力。
[0023]熱管吸熱體11的長度可以在100米或更長，這種太陽能空氣鍋爐的集熱單元1可以直接產(chǎn)生熱空氣，比現(xiàn)有的一回路用導(dǎo)熱油，二回路用油/空氣換熱器的集熱系統(tǒng)有更高的效率和更低的成本，并且制作工藝簡單，由于沒有導(dǎo)熱油，因此安全性大大增加。
[0024]該實(shí)用新型的熱管吸熱體11可以現(xiàn)場抽氣制作，容易做成功率較大的集熱系統(tǒng)。
[0025]雖然以上描述了本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本實(shí)用新型的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對這些實(shí)施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種線聚光型太陽能空氣鍋爐的集熱單元，其特征在于，包括太陽能聚光器和熱管吸熱體，所述熱管吸熱體為非重力熱管，所述非重力熱管內(nèi)設(shè)有吸液芯，所述非重力熱管水平設(shè)置在太陽能聚光器的焦線位置，所述熱管吸熱體包括蒸發(fā)段和冷凝段，所述冷凝段外側(cè)設(shè)有密集間隔平行分布的散熱翅片。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線聚光型太陽能空氣鍋爐的集熱單元，其特征在于，所述熱管吸熱體還外設(shè)有真空外套管，所述真空外套管與熱管吸熱體之間為環(huán)狀真空夾層。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線聚光型太陽能空氣鍋爐的集熱單元，其特征在于，所述熱管吸熱體不外設(shè)真空外套管。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線聚光型太陽能空氣鍋爐的集熱單元，其特征在于，所述太陽能聚光器為槽式聚光器或者線性菲涅爾聚光器。5.一種線聚光型太陽能空氣鍋爐，其特征在于，包括空氣流道和集熱系統(tǒng)，所述集熱系統(tǒng)根據(jù)用戶需求的功率由多個權(quán)利要求1所述的集熱單元串聯(lián)或并聯(lián)或者兩者結(jié)合的連接方式組成，所述多個集熱單元的熱管吸熱體的冷凝段均設(shè)置于所述空氣流道內(nèi)，所述空氣流道設(shè)有輸入端和輸出端以及用于產(chǎn)生氣流的空氣壓縮機(jī)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種線聚光型太陽能空氣鍋爐，包括多個集熱單元組成的集熱系統(tǒng)及空氣流道，所述多個集熱單元的熱管吸熱體冷凝段串聯(lián)或并聯(lián)至空氣流道以符合用戶需要的功率，所述空氣流道設(shè)有空氣壓縮機(jī)，本實(shí)用新型的有益效果在于：集熱單元和空氣流道兩個回路中的傳熱介質(zhì)都不使用導(dǎo)熱油，這種直接使用加熱空氣作為傳熱介質(zhì)的方式效率更高，并且省卻了導(dǎo)熱油和空氣換熱器后，太陽能空氣鍋爐的成本也有很大降低，特別是在西部地區(qū)避免了回路中冬季導(dǎo)熱油凍結(jié)的問題，使得系統(tǒng)可靠性高和運(yùn)行成本大大降低。
【IPC分類】F24J2/46, F24J2/32, F24J2/06
【公開號】CN205048755
【申請?zhí)枴緾N201520653896
【發(fā)明人】胡廣良, 王志峰, 張圣耀, 原郭豐, 楊銘, 朱曉林
【申請人】廣東五星太陽能股份有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年8月27日