CN102022839A - 一种聚光型平板太阳能集热器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种聚光型平板太阳能集热器，属于太阳能集热器领域。该集热器包括外壳、保温层和多个集热管，所述集热器还包括菲涅尔透镜盖板，所述菲涅尔透镜盖板盖于所述外壳上；所述保温层紧贴于外壳内部；所述集热管固设于保温层上；所述集热管表面涂有吸热涂层。本发明提供的聚光型平板太阳能集热器具有集热效率高，吸热快，结构简单，重量轻，热损小，造价低等优点。

Description

一种聚光型平板太阳能集热器
技术领域
 本发明属于集热器技术领域，具体涉及一种聚光型平板太阳能集热器。
背景技术
目前，平板型太阳能集热器主要有吸热片、集热管、透明盖板、隔热保温层和外壳等几部分组成。当平板型太阳能集热器工作时，太阳辐射穿过透明盖板后，投射在吸热片上，被吸热片吸收并转化成热能传导到集热管中，使集热管中的传热工质温度升高，作为集热器的有用能量输出。但是温度升高后的吸热片不可避免的通过传导、对流和辐射等方式向四周散热，是集热器中热量损失的一个重要部件。同时，目前的平板型太阳能集热器大都采用透明钢化玻璃作为透光盖板，而且都是非聚光型的，具有太阳能利用率不高，热量不集中，热损失较大等缺点。 
发明内容
为了克服现有技术的上述不足，本发明提供了一种集热效率高、吸热快、结构简单、重量轻、热损小、造价低的聚光型平板太阳能集热器。
一种聚光型平板太阳能集热器，包括外壳、保温层和多个集热管，所述集热器还包括菲涅尔透镜盖板，所述菲涅尔透镜盖板盖于所述外壳上；所述保温层紧贴于外壳内部；所述集热管固设于保温层上；所述集热管表面涂有吸热涂层。
其中，所述菲涅尔透镜盖板为一整块透镜盖板。
其中，所述集热管的中轴线与菲涅尔透镜焦直线重合。
其中，所述菲涅尔透镜盖板厚度为0.3—0.8厘米。优选厚度为0.4厘米
其中，所述保温层厚度为2—5厘米。优选厚度为3厘米。
其中，所述集热器还包括连接并加固所述集热管的支管。
其中，所述菲涅尔透镜盖板外还设有保护盖板的压条。
其中，所述保温层为聚氨酯泡沫。
其中，所述外壳为玻璃钢外壳或铝合金外壳。
其中，所述集热管表面的吸热涂层为电镀涂层、电化学表面转化涂层、真空镀涂层或者磁控溅射涂层。
本发明的有益效果是：一种聚光型平板太阳能集热器，包括外壳、保温层和多个集热管，所述集热器还包括菲涅尔透镜盖板，所述菲涅尔透镜盖板盖于所述外壳上；所述保温层紧贴于外壳内部；所述集热管固设于保温层上；所述集热管表面涂有吸热涂层。
本发明提供的聚光型平板太阳能集热器利用菲涅尔透镜聚焦原理，使聚光平板具有线聚集功能，同时去掉了传统集热器核心部件吸热片，具有集热效率高，吸热快，结构简单，重量轻，热损小，造价低等优点。
附图说明
图1是菲涅尔透镜折射原理图。
图2是本发明的截面结构示意图。
图3是本发明的正面结构示意图。
附图标记说明如下：
1—外壳；              2—保温层；
3—集热管；            4—菲涅尔透镜盖板；
5—支管；              6—压条。
具体实施方式
为了使发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
参见图1至图3，一种聚光型平板太阳能集热器，包括外壳1、保温层2和多个集热管3，所述集热器还包括菲涅尔透镜盖板4，所述菲涅尔透镜盖板4盖于所述外壳1上；所述保温层2紧贴于外壳1内部；所述集热管3固设于保温层2上；所述集热管3表面涂有吸热涂层。
菲涅尔透镜能将入射的太阳光会聚在集热管上，提高了光热转换效率，并且可去掉传统集热器核心部件吸热片，降低了热损，使集热器结构更为简单，并降低了集热器的重量和造价。对于国家正在大力推广的节能减排，太阳能建筑具有重大意义。
其中，所述菲涅尔透镜盖板4为一整块透镜盖板。菲涅尔透镜具有线聚光的功能，整块菲涅尔透镜代替传统的盖板，聚光效果更好。
其中，所述集热管3的中轴线与菲涅尔透镜焦直线重合。集热管3位置放置恰当使热量更加集中，热损较小，集热器的整体效果更好。
其中，所述菲涅尔透镜盖板4厚度为0.3—0.8厘米。菲涅尔透镜盖板一方面需满足盖板的硬度和较高的透光率的要求，另一方面需要考虑成本问题，所以我们优选厚度为0.4厘米的菲涅尔透镜盖板，透光率达到95%以上。
其中，所述保温层2的厚度为2—5厘米。保温材料减少了吸热体对周围环境的热传导损失，保温层2的最佳厚度为3厘米。
其中，所述集热器还包括连接并加固所述集热管3的支管5。
其中，所述菲涅尔透镜盖板4外还设有保护盖板的压条6。
其中，所述保温层2为聚氨酯泡沫。该保温层2是采用整体聚氨酯发泡技术来制成的，保温效果更好。
其中，所述外壳1为玻璃钢外壳或铝合金外壳。
其中，所述集热管3表面的吸热涂层为电镀涂层、电化学表面转化涂层、真空镀涂层或者磁控溅射涂层。电镀涂层包括黑铬涂层、黑镍涂层、黑钴涂层等；电化学表面转化涂层包括铝阳极氧化涂层、CuO转化涂层、钢的阳极氧化涂层等。
该集热器利用菲涅尔透镜聚焦原理，使聚光平板具有线聚集功能，同时去掉了传统集热器核心部件吸热片，具有集热效率高，吸热快，结构简单，重量轻，热损小，造价低等优点。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种聚光型平板太阳能集热器，包括外壳、保温层和多个集热管，其特征在于：所述集热器还包括菲涅尔透镜盖板，所述菲涅尔透镜盖板盖于所述外壳上；所述保温层紧贴于外壳内部；所述集热管固设于保温层上；所述集热管表面涂有吸热涂层。
2.根据权利要求1所述的一种聚光型平板太阳能集热器，其特征在于：所述菲涅尔透镜盖板为一整块透镜盖板。
3.根据权利要求2所述的一种聚光型平板太阳能集热器，其特征在于：所述集热管的中轴线与菲涅尔透镜焦直线重合。
4.根据权利要求3所述的一种聚光型平板太阳能集热器，其特征在于：所述菲涅尔透镜盖板厚度为0.3—0.8厘米。
5.根据权利要求1所述的一种聚光型平板太阳能集热器，其特征在于：所述保温层的厚度为2—5厘米。
6.根据权利要求1所述的一种聚光型平板太阳能集热器，其特征在于：所述集热器还包括连接并加固所述集热管的支管。
7. 根据权利要求6所述的一种聚光型平板太阳能集热器，其特征在于：所述菲涅尔透镜盖板外还设有保护盖板的压条。
8.根据权利要求7所述的一种聚光型平板太阳能集热器，其特征在于：所述保温层为聚氨酯泡沫。
9.根据权利要求8所述的一种聚光型平板太阳能集热器，其特征在于：所述外壳为玻璃钢外壳或铝合金外壳。
10.根据权利要求1至9任一项所述的一种聚光型平板太阳能集热器，其特征在于：所述集热管表面的吸热涂层为电镀涂层、电化学表面转化涂层、真空镀涂层或者磁控溅射涂层。
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