[其他]太阳能光热转换器

说明书

本实用新型属于太阳能收集装置中的光热转换器的改进。

一般收集太阳能装置中的光热转换器都采用太阳光、涂选择性涂料表面、流体工质的结构、太阳光经过柱形抛物面反射、聚焦、集中于光热转换器，以光热转换器的轴线为轴心，将近360度之内都接受太阳光线。如美国专利US4095428或采用光热转换器在接受太阳光线时直接透过抽真空的夹层玻璃管照射在工质上，如美国专利US4069810。由于热量传递采用面交换的形式，难免会造成热梯度，高温热量堆积，高温辐射散热增大。同时还存在光的反射和散射问题。

本实用新型的目的是对太阳能收集装置中的光热转换器进行改进。采用扇形黑体结构吸收太阳光，尔后进行空间体交换形式，把黑体中的热辐射传递给载热流体工质。这样即可提高光热转换效率，又可节约大量的金属材料。

这种新型的光热转换器，外层采用夹层抽真空的钢化低铁玻璃管。管内黑体结构是这样的，在玻璃管的中心轴位置，设置一根中心固定杆以中心固定杆为轴心作为顶角，由多个扇形黑体结构如图（1）所示，拼接组成的360度范围内向外辐射形状的松散黑体结构如图（二）所示。单个扇形黑体结构是由两面黑色粗糙面相交成一个小夹角，夹角的顶角在中心轴上，由于黑色粗糙面对太阳光具有足够的吸收和漫反射的作用，因此这个由两个黑色粗糙面夹成的扇形空腔对射来的太阳光具有足够的黑度。为了减少扇形空腔向外漫反射太阳光，在两个黑色粗糙面夹角的中间再插进一片小长条黑色粗糙面。从单个扇形黑体结构来看对太阳光具有充分的吸收作用。把太阳光充分地转换成远红外辐射热，因此对整个松散黑体，也就是整个光热转换器来说在以中心固定杆为轴心360度范围内同样具有完全接受太阳光的能力。另外由于玻璃管内松散黑体的空间充满性能良好的远红外材料流体工质。让流体工质能在松散黑体之间自由地流动，例如透明性良好的洁净水和水蒸汽或者是两者并存，如图（5）箭头部分所示。这时当松散黑体将太阳光转换成辐射热时，就能与通过松散黑体空间的远红外材料的流体工质进行热能交换，把热能传递给载热流体工质。

本实用新型与现有技术相比，不仅不出现金属管道在传热过程而伴随着出现的热量堆积，金属表面温度高，流体工质温度低，且基本上不出现玻璃管内腔体向外反射和散射光的现象，提高了太阳光收集能力和光热转换效率，也省去大量的金属管材料。

附图说明：

图（1）单个扇形黑体结构图。

图（2）松散黑体结构图。

图（3）太阳能光热转换器的主视图。

图（4）多节太阳能光热转换器串接图。

图（5）太阳能光热转换器在太阳能电站中串并联使用图。

实施方案一例

在太阳能电站中大面积聚光，光能转换和发电等方法很多。本方案可以作为太阳能电站光能转换方法之一。因为本实用新型很容易把光热转换器，通过串联并联大面积地接收太阳光，把光热转换器中的洁净水和水蒸汽连续不断加热到高温高压进行发电，如图（5）所示。

光热转换器中松散黑体的黑色粗糙面如图（1）所示在本实施例中用黑色绒布条，通过中心固定杆和胶木片如图（2）——2和3所示拉紧绒布条。胶木片上具有流体工质流通口和绒布条固定孔如图（2）——4和5所示，松散黑体长度0.8米，玻璃管总长度1米，外直径0.1米。多节光热转换器接头处用橡胶套进行软串接如图（4）——7所示。夹层抽真空玻璃管如图（3）——6所示，管内的流体工质采用洁净水和水蒸汽作为辐射热吸收体和载热流体工质。