一种易清洗的线性菲涅尔集热系统用吸热器的制作方法与工艺

本发明属于太阳能光热发电技术领域，涉及一种易清洗的线性菲涅尔集热系统用吸热器。

背景技术：
太阳能热发电技术是通过聚光器将太阳能聚集起来转化为热能，然后产生高温高压蒸汽驱动汽轮机发电。线性菲涅尔式太阳能聚光热发电技术是目前太阳能热发电的一种常见的形式，通过多面线性反射镜构成的一次镜场将太阳光会聚成线状光斑，然后利用接收器，通过导热流体将光照产生的高温吸收并传递到换热器。在换热器中导热流体的热量被用于加热水生成水蒸气，进而利用水蒸气驱动汽轮机做功发电。在整个线性菲涅尔集热系统中，吸热器负责吸收一次镜场反射的太阳辐射，将集热介质加热到高温，是很关键的组件。吸热器的能量吸收效率直接关系到最终光能到电能的转化效率。由于太阳能热发电技术中对于聚光比的要求以及接收器宽度有限，线性菲涅尔技术中，采用较窄的反射镜阵列并且对反射镜做弯曲处理降低反射镜照射到吸热器上的光斑宽度，同时安装二次反射镜，用于对照射到吸热器入口的辐射二次聚焦，提高聚光比将集热介质加热到更高的温度。为保证将进入吸热器开口的太阳辐射有效地转化成集热管内部流动介质的热量，需要对吸热器的二次反射镜及集热管进行清洗，保证二次反射镜有良好的反射率，集热管的表面足够清洁。目前还很少有人提出针对线性菲涅耳吸热器的清洗方案。常规太阳能热发电系统的清洗方式主要是采用车载水枪直接清洗。对线性菲涅尔技术而言，吸热器的高度较高，并且下方有集热镜场，采用车载水枪直接清洗，距离远不易控制出水口与待清洗表面间的距离，为保证清洗效果，需要的清洗水用量比较大，还有可能损失二次反射镜及集热管。

技术实现要素：
本发明解决的问题在于提供一种易清洗的线性菲涅尔集热系统用吸热器，能够取得较好清洗效果同时节省清洗液，并且不容易损坏吸热器的其它结构。本发明是通过以下技术方案来实现：一种易清洗的线性菲涅尔集热系统用吸热器，包括集热管、二次反射镜和支撑吸热器的立柱，沿吸热器长度方向还铺设有导轨，导轨铺设在固定二次反射镜或集热管的支撑物上；导轨上设有可沿其滑动的基座，基座上设有能够伸入到吸热器清洗面周围的清洗头，清洗头还通过连接管与清洗液存储罐相连接。所述的清洗头为非接触式清洗头，包括由多个中空管道连接构成的清洗液喷射头，中空管道上开设有喷孔，清洗液从喷孔中喷出至待清洗表面。所述的清洗头为接触式清洗头，包括清洗液喷射头和清扫头，清洗液喷射头由多个中空管道连接构成，中空管道上开设有喷孔；清扫头与清洗液喷射头等高平行设置且间隔一定距离，清扫头上设有清扫介质，清扫介质与待清洗表面相接触。所述的清洗头能够伸入至二次反射镜内，清洗液喷射头形状与由集热管、二次反射镜构成的吸热器清洗面相匹配。所述清洗头的清洗液喷射头由中空管道构成多个喷射面，分别朝向二次反射镜、集热管不同的侧面或表面。所述的清洗液存储罐内设有加压装置，提高清洗液的喷射压力；所述的连接管为硬质管，清洗头在连接管的牵引下沿导轨滑行，连接管上还设有清洗液开关阀。所述的集热管通过支杆固定在与立柱相连接的下横梁上，支杆与横梁之间还设有弹簧钢片；所述的二次反射镜分别与多个立板相连接，立板与固定在立柱上的上横梁相连接，或与固定于立柱之间的框架相连接。所述的二次反射镜通过连接件与立板相连接，连接件的一端与二次反射镜粘接，另一端容纳在立板上开设的滑动槽内，连接件能够在滑动槽内滑动；所述的导轨固定于立板的侧面。所述的基座与导轨在垂直平面内至少有两个连接点，使基座在导轨的垂直平面内无法旋转。所述的清洗头伸入到二次反射镜内，与清洗表面间距离为1～10cm。与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：本发明提供的易清洗的线性菲涅尔集热系统用吸热器，通过在吸热器的固定结构上安装的导轨和基座固定清洗头，保证了清洗头与待清洗表面的距离相对固定，同时又能够沿导轨在长度方向上滑行，保证了吸热器整个清洗表面都能够被清洗到；而且进一步，通过清洗头形状与清洗表面的匹配，可以将清洗头与待清洗表面的距离取的较小，在清洗液给予压力之后，清洗头能够在较近的距离喷射出具有一定压力和流速的清洗液，这样既能够清除掉浮尘、浮灰等表面粘附的杂物，又能够清洗掉具有一定粘附力的不易清洗的杂物，在取得较好清洗效果同时节省清洗液；更为重要的是，由于清洗液使用的大大减少，再配合对清洗面的准确定位，就大大减少了清洗液喷射或喷溅到其他部分，在清洗过程中不容易损坏吸热器的其他结构。本发明提供的易清洗的线性菲涅尔集热系统用吸热器，还考虑到整个吸热器结构方面的适应性；清洗头的安装不宜影响吸热器的使用，在不清洗时清洗头被推至吸热器的一端，在清洗时再推出使用，由于其清洗方便，提高了吸热器对于环境的耐受程度；而二次反射镜、集热管的固定能够保证其性能的使用，在下端集热管通过支杆、及下横梁固定在立柱上，支杆与横梁之间安装有弹簧钢片，提供集热管受热后膨胀的空间；在上端二次反射镜与立板通过连接件连接，连接件一端与二次反射镜之间用粘接剂粘接，立板上开有互动槽容纳连接件的另一端，允许其滑动，进一步保障了集热管受热后膨胀的空间，提高了线性菲涅尔集热系统用吸热器的适用性和稳定性。附图说明图1为本发明的吸热器的结构示意图。图2为本发明的吸热器的前视图。图中，1.集热管，2.二次反射镜，3.立柱，4.支杆，5.弹簧钢片，6.下横梁，7.上横梁，8.框架，9.立板，10.连接件，12.导轨，13.基座，14.清洗头，15.连接管。具体实施方式下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。参见图1、图2，一种易清洗的线性菲涅尔集热系统用吸热器，包括集热管1、二次反射镜2和支撑吸热器的立柱3，其特征在于，沿吸热器长度方向还铺设有导轨12，导轨12铺设在固定二次反射镜2或集热管1的支撑物上；导轨12上设有可沿其滑动的基座13，基座13上设有能够伸入到吸热器清洗面周围的清洗头14，清洗头14还通过连接管15与清洗液存储罐相连接。进一步的，所述的清洗头14为非接触式清洗头，包括由多个中空管道连接构成的清洗液喷射头，中空管道上开设有喷孔，清洗液从喷孔中喷出至待清洗表面。所述的清洗头14为接触式清洗头，包括清洗液喷射头和清扫头，清洗液喷射头由多个中空管道连接构成，中空管道上开设有喷孔；清扫头与清洗液喷射头等高平行设置且间隔一定距离，清扫头上设有清扫介质，清扫介质与待清洗表面相接触。所述的清洗头14能够伸入至二次反射镜2内，清洗液喷射头形状与由集热管1、二次反射镜2构成的吸热器清洗面相匹配。具体的，所述清洗头14的清洗液喷射头由中空管道构成多个喷射面，分别朝向二次反射镜2、集热管1不同的侧面或表面。所述的清洗头14伸入到二次反射镜2内，与清洗表面间距离为1～10cm；所述的清洗液存储罐内设有加压装置，提高清洗液的喷射压力；所述的连接管15为硬质管，清洗头14在连接管15的牵引下沿导轨12滑行，连接管15上还设有清洗液开关阀。进一步的，所述的集热管1通过支杆4固定在与立柱3相连接的下横梁6上，支杆4与横梁6之间还设有弹簧钢片5；所述的二次反射镜2分别与多个立板9相连接，立板9与固定在立柱3上的上横梁7相连接，或与固定于立柱3之间的框架8相连接。上横梁7下方连接立板9，立柱3之间的立板9与框架8相连接。具体的，所述的二次反射镜2通过连接件10与立板9相连接，连接件10的一端与二次反射镜2粘接，另一端容纳在立板9上开设的滑动槽内，连接件10能够在滑动槽内滑动；所述的导轨12固定于立板9的侧面。所述的基座13与导轨12在垂直平面内至少有两个连接点，使基座13在导轨12的垂直平面内无法旋转。下面给出具体的实施例。如图1所示，一种易清洗的线性菲涅尔集热系统用吸热器，包括二次反射镜2和集热管1，以及支撑吸热器的立柱3；集热管通过支杆4、及下横梁6固定在立柱3上，支杆4与横梁6之间安装有弹簧钢片5，提供集热管1受热后膨胀的空间；二次反射镜2通过立板9、框架8与上横梁7固定在立柱3上。为便于清洗，吸热器上在立板9侧面焊接有导轨12，如吸热器结构中没有立板，根据情况将导轨12灵活安装吸热器上，沿着吸热器长度方向铺设；清洗头14安装在滑动于导轨12上的基座13上，并且与基座13相对固定，通过基座13可沿导轨12滑到吸热器的整个长度范围；清洗头14延伸到待清洗表面附近，从管道上的小孔高速喷出清洗液，对待清洗表面进行清洗；清洗头尾部有连接管15，与清洗液输送管道、清洗液存储罐相连接，同时清洗头14可在清洗液输送管道的牵引下，通过基座13沿导轨12滑行。如图2所示，吸热器中二次反射镜2与立板9，通过类似角钢的连接件10连接，连接件10的一端与二次反射镜2之间用粘接剂粘接，立板9上开有互动槽，容纳连接件10的另一端，通过焊接或者螺栓连接。二次反射镜2的上横梁7，向下安装有立板9，同时固定框架8，框架8中间也安装立板9，与二次反射镜2连接。从图2中可看到清洗头14与待清洗表面间距离较小，清洗头14与基座13固定连接。导轨12采用特定形状保证基座13在导轨12的垂直平面内无法旋转，本示例中，导轨12由两根圆柱组成实现。从图1中看到基座13与导轨12有两处卡住的位置，这种方式使得基座13无法在平行于导轨12长度方向的平面内旋转。清洗头14在接近待清洗表面处的管道上开有小孔，从管道内以一定流速喷射出清洗液，实现对待清洗表面的冲刷清洗。保证了清洗头与待清洗表面的相对固定，可以在设计时将清洗头与待清洗表面的距离取的较小，在取得较好清洗效果同时节省清洗液，并且不容易损坏吸热器的其它结构。以上给出的实施例是实现本发明较优的例子，本发明不限于上述实施例。本领域的技术人员根据本发明技术方案的技术特征所做出的任何非本质的添加、替换，均属于本发明的保护范围。