CN102901234A - 一种透明盖体以及使用该透明盖体的太阳能集热器 - Google Patents

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项晓东
张融
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Abstract

本发明提供一种透明盖体太阳能集热器,包括吸热管,所述吸热管螺旋排布形成一腔体,该腔体一端设有一开口,以接收集中入射的太阳光,而所述吸热管一端与工作流体进口管连接,而另一端与工作流体出口管连接,所述开口处覆盖一透明盖体,所述透明盖体呈平面设置,所述太阳能集热器在与开口相对的另一端设有一反射体,所述反射体延伸至该腔体内,以将入射的太阳光反射至所述吸热管上,所述反射体为三角锥形,所述透明盖体位于腔体内的一面,贴有一层红外反射薄膜。本发明通过在透明盖体上贴一层红外反射薄膜,减少了腔内的热量的流失,有利于提高集热器的吸热效率。

Description

一种透明盖体以及使用该透明盖体的太阳能集热器
技术领域
本发明属于太阳能热利用技术领域,特别是指一种透明盖体以及使用该透明盖体的太阳能集热器。
背景技术
与本发明相关的现有技术可参考PCT公开专利申请WO96/12918所示,其所揭示的集热器包括一圆柱形壳体,在该圆柱形壳体的内表面排设有吸热管,该吸热管外表面镀有高温太阳能选择性吸收涂层,并且该吸热管两端连接有工作流体出口管与进口管,而该壳体的一端呈开口设置,以便接收集中的入射光,当被集中的太阳光自该壳体的开口射入后,经过吸热管外表面镀的吸收涂层将太阳能转化为热能,从而加热吸热管内的工作流体,此种结构的不足之处在于:第一,被集中的太阳光自该壳体的开口射入后,虽大部分被通过吸热管表面镀的吸收涂层转化为热能,但依有一部分被反射至大气中,如此造成整体效率不高;第二,由于上述结构中被集中的太阳光入射的开口为敞开设置,如果该集热器应用在多风的地区时,一方面是一些其他物质(如沙尘及树叶等)等会被风吹入该集热器的开口内,如此会妨碍太阳光的吸收,另一方面是当风从开口吹入与吹出的过程中,风会带走部分热量,如此也会降低该集热器的整体效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种一种透明盖体以及使用该透明盖体的太阳能集热器,用以克服现有集热器集热效率低的缺陷。
为了实现上述目的,本发明提供了一种透明盖体太阳能集热器,包括吸热管,所述吸热管螺旋排布形成一腔体,该腔体一端设有一开口,以接收集中入射的太阳光,而所述吸热管一端与工作流体进口管连接,而另一端与工作流体出口管连接,所述开口处覆盖一透明盖体,所述透明盖体呈平面设置,所述太阳能集热器在与开口相对的另一端设有一反射体,所述反射体延伸至该腔体内,以将入射的太阳光反射至所述吸热管上,所述反射体为三角锥形,所述透明盖体位于腔体内的一面,贴有一层红外反射薄膜。
可选的,所述吸热管从开口一端到另一端呈倒锥形排布。
可选的,所述透明盖体由高透光率的材料制成。
可选的,所述吸热管表面涂有太阳光选择性吸收涂膜。
可选的,所述集热器外部设有一壳体,并且所述壳体与所述吸热管之间设有绝热保温层。
为了实现上述目的,本发明还提供一种透明盖体,所述透明盖体位于腔体内的一面,贴有一层红外反射薄膜。
由于采用了上述技术方案,与现有技术相比,本发明具有以下优点:本发明一种透明盖体以及使用该透明盖体的太阳能集热器通过在腔内的透明盖体的一侧贴一层红外反射薄膜,防止了红外辐射,减少了腔内的热量的流失,有利于提高集热器的吸热效率。
附图说明
图1为本发明实施例的太阳能集热器的结构示意图。
图2为本发明实施例的透明盖体的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
请参阅图1所示,图1为本发明实施例的太阳能集热器的结构示意图,该太阳能集热器包括一壳体13,在具体实施时,该壳体13外表面呈流线形(如半圆形或椭圆形),从而减少空气阻力,并且该壳体13内部排设有吸热管10,该吸热管10呈螺旋式排布由此形成一腔体100,并且该腔体100一端设有一开口101,以便令太阳光聚光器(未图示)所聚集的太阳光15从该开口101射入该腔体100内部,以便吸热管10吸收。另外,该吸热管10表面设有选择性吸收涂膜104,如电镀黑铬层,如此吸热管10利用该吸收涂膜104只吸收可见光,不吸收红外光,同时也不向外辐射红外光,如此以增加吸热管10的吸热效率。
另外,该壳体13在开口101外部覆盖一透明盖体11,该透明盖体11呈平面设置,如此经聚光器集中的太阳光15以垂直于该曲面的方向从该透明盖体11透射至该腔体100内,如此可减少反射,从而最大效率的利用被集中的太阳光15,在实施时,该透明盖体11由高透光率的材料制成。
再者,为了减少入射至腔体100内的太阳光15再反射至大气中,该壳体13在与开口101相对的另一端设有一反射体12,该反射体12延伸至该腔体100内,如此可将被吸热管10表面反射的太阳光15再反射至至吸热管10上,以增加太阳光在该腔体100内部反射的次数,从而更好地利于吸热管10吸收太阳光15。在具体实施时,该反射体12可为三角锥状,并且该反射体12表面还可设有许多凹凸表面,以充分将太阳光15反射至吸热管10上。
另外,该吸热管10呈螺旋状排布,并且从开口101一端到另一端的螺旋半径逐渐减小,以令该吸热管10呈倒锥形或半椭圆形排布,即令吸热管10的弯折曲率产生变化,如此温度低的工作流体自开口101一端的工作流体进口管102进入吸热管10后被加热,并通过将吸热管10弯折曲率的变化,从而促进流体径向混合,如此可令流体充分混合以吸收热量并从工作流体出口管103流出,从而提高热交换效率。
再者,该壳体13与吸热管10之间设有绝热保温层14,以便防止吸热管10吸收的热量传导至壳体13外部,当然还可以是其他的防止热辐射的结构,具体可参考中国专利200420109283.5及200410065548.0,此处不再赘述。
最后,该透明盖体11在腔内的一侧上,贴有一层红外反射薄膜112,管道上的热量大部分被反射回去,从而减少了热量的损失。请参考图2,图2为本发明实施例的透明盖体的结构示意图,从图2可以看到,红外反射薄膜12粘贴在透明盖体11的一侧。
与现有技术相比较,本发明具有如下优点:
第一,实施本发明的集热器1通过在腔体100的开口101处设置一透明盖体11,如此可令集中入射的太阳光15以垂直该曲面的方向透射过该透明盖体11而入射至开口101内,从而减少反射,同时通过此透明盖体11封闭该开口101,从而避免沙尘等杂质进入集热器1内,也可避免集热器1内的热量随空气的对流被带出集热器1,如此利于提高该集热器1的效率。
第二,通过将吸热管10排布为倒锥形或半椭圆形,从而令吸热管10的弯折曲率产生变化,如此温度低的工作流体自开口101一端进入吸热管后被加热,并通过将吸热管10弯折曲率的变化,促成流体湍流,如此可令流体充分混合以吸收热量,从而提高热交换效率。
第三,通过在吸热管10表面涂覆选择性吸收涂膜104,如电镀黑铬层,如此吸热管10利用该选择性吸收涂膜104只吸收可见光,不吸收红外光,同时也不向外辐射红外光,如此以增加该集热器1的吸热效率。
第四,反射体为三角锥形,反射光线更加的聚集,有利于提高集热器的吸热效率。
第五,在透明盖体位于腔体内的一侧粘贴红外反射薄膜,减少了热能损失,进一步提高集热器的吸热效率。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (6)

1.一种透明盖体太阳能集热器,包括吸热管,所述吸热管螺旋排布形成一腔体,该腔体一端设有一开口,以接收集中入射的太阳光,而所述吸热管一端与工作流体进口管连接,而另一端与工作流体出口管连接,所述开口处覆盖一透明盖体,所述透明盖体呈平面设置,所述太阳能集热器在与开口相对的另一端设有一反射体,所述反射体延伸至该腔体内,以将入射的太阳光反射至所述吸热管上,所述反射体为三角锥形,其特征在于:所述透明盖体位于腔体内的一面,贴有一层红外反射薄膜。
2.如权利要求1所述的太阳能集热器,其特征在于:所述吸热管从开口一端到另一端呈倒锥形排布。
3.如权利要求1所述的太阳能集热器,其特征在于:所述透明盖体由高透光率的材料制成。
4.如权利要求1所述的太阳能集热器,其特征在于:所述吸热管表面涂有太阳光选择性吸收涂膜。
5.如权利要求1所述的太阳能集热器,其特征在于:所述集热器外部设有一壳体,并且所述壳体与所述吸热管之间设有绝热保温层。
6.一种透明盖体,其特征在于:所述透明盖体的一面贴有一层红外反射薄膜。
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