[发明专利]腔体式气液两相吸热器

说明书

本发明提供一种腔体式气液两相吸热器，包括壳体，所述壳体上设有光学入口、气体工质入口、液体工质入口、气体工质出口、液体工质出口；所述壳体的腔体内设有：盘管，所述盘管连接液体工质入口、液体工质的出口；吸热体；反光锥，所述反光锥相对于光学入口设置，用于将通过光学入口进入的管线进行发射至盘管和吸热体；所述气体工质入口用于供气体工质流入壳体的腔体内，气体工质通过腔体内的盘管和吸热体后经气体工质出口排出。本吸热器能够有效减少能量损失，通过液体和气体流量的调控可实现最大化利用腔内能量。

技术领域

本发明主要涉及太阳能相关技术领域，具体是腔体式气液两相吸热器。

背景技术

目前，环境污染、能源危机已经成为全人类共同关注的焦点。中国能源消耗量为世界第一，煤炭、石油依然是主导燃料，这些都是不可再生能源，总有一天会枯竭。面对这样的能源供应结构和供求矛盾，以及环境污染，寻求可再生能源以及成为中国乃至全世界面临的问题。

太阳能是可再生能源，它具有普遍性、无害性以及持久性。中国有着丰富的太阳能资源，合理开发太阳能将为解决能源危机和减少环境污染提供保障。太阳能热利用主要分为光伏发电和光热发电两种形式，相较于光伏发电，光热发电具有高精度的双轴跟踪系统，可以对全波段太阳光进行最大化的利用，而且发电效率较高，规模化后成本会更低。太阳能光热发电可以通过储热进行连续发电，对电冲击相对较小，所以太阳能光热发电是太阳能热利用中更有前途的利用方式。

太阳能光热发电技术按照采集方式不同分为槽式太阳能光热发电系统、塔式太阳能光热发电系统以及碟式太阳能光热发电系统。与槽式和塔式太阳能光热发电系统相比，碟式太阳能光热发电系统聚光比和运行温度较高，峰值效率高达29％。而且碟式太阳能光热发电系统因其单机容量较小，一般为5～25KW，使得该系统布局灵活，可模块化，适合建立分布式能源系统。

吸热器是碟式太阳能光热发电系统的关键部件，该部件吸收经过聚光镜聚焦的高能流密度的太阳能辐射，并将能量传递给吸热工质。在运行过程中，该部件存在光学损失、导热损失、对流换热损失以及辐射热损失，这些损失直接影响了吸热器的光学性能及换热性能。因此，吸热器是太阳能光热发电系统的研究重点，如何进一步提高其光学性能和换热性能是本领域技术人员需要解决的一项技术问题。

发明内容

为解决目前技术的不足，本发明结合现有技术，从实际应用出发，提供一种腔体式气液两相吸热器，本吸热器能够有效减少能量损失，通过液体和气体流量的调控可实现最大化利用腔内能量。

本发明的技术方案如下：

腔体式气液两相吸热器，包括壳体，所述壳体上设有光学入口、气体工质入口、液体工质入口、气体工质出口、液体工质出口；所述壳体的腔体内设有：

盘管，所述盘管为双层螺旋盘管，其外圈的螺旋盘管连接液体工质入口用于实现液体工质的预热，其内圈的螺旋盘管连接液体工质的出口用于实现液体工质的加热；

吸热体，所述吸热体包括外吸热体、中吸热体、内吸热体，其中所述外吸热体包覆于盘管外部与外圈的螺旋盘管接触，所述中吸热体设置于双层螺旋盘管之间与外圈和内圈的螺旋盘管接触，所述内吸热体设置于内圈的螺旋盘管内与内圈螺旋盘管接触；

反光锥，所述反光锥相对于光学入口设置，用于将通过光学入口进入的管线进行发射至盘管和吸热体；

所述气体工质入口用于供气体工质流入壳体的腔体内，气体工质通过腔体内的盘管和吸热体后经气体工质出口排出。

进一步，所述盘管内设有螺旋铜线，所述螺旋铜线与盘管内壁接触。

进一步，所述吸热体还包括后吸热体，所述后吸热体设置于盘管后方，用于使在腔体内流通的气体工质混合后经气体工质出口排出。