CN105042885A - 一种聚光型平板太阳能集热器 - Google Patents

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胡广良
朱晓林
王志峰
张圣耀
原郭丰
杨铭
马广成
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Abstract

本发明公开了一种聚光型平板太阳能集热器，包括平板集热器、聚光反射面和支架，所述平板集热器具有正面和背面，所述平板集热器的正面朝向太阳光设置，所述聚光反射面设置于平板集热器的背面或两侧，所述聚光反射面聚集并反射太阳光至平板集热器的背面，所述平板集热器的正面和背面均设有透明盖板，所述平板集热器内设有平板吸热体，所述平板集热器和聚光反射面均安装至支架，本发明的有益效果在于，本发明在平板集热器的背面加装聚光反射面，形成低倍聚光比的吸热器，大大降低了热损，该平板集热器可以达到较高的效率。

Description

一种聚光型平板太阳能集热器
技术领域
本发明涉及一种带有聚光供能的平板太阳能集热器。
背景技术
目前，平板型太阳能集热器一般由透明盖板、金属吸热板、隔热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，投射在吸热板上，被吸热板吸收并转化成热能，然后传递给吸热板内的传热工质，使传热工质的温度升高，作为集热器的有用能量输出；与此同时，温度升高后的吸热板不可避免的要通过传导、对流和辐射的方式向四周散热，成为集热器的热量损失，由于没有真空，因此其热损系数比真空管集热器要大。
本发明就是为了解决目前的平板型太阳能集热器的热损较大和传热效率低的问题。
发明内容
本发明为了克服现有技术中之不足，提供了一种提高传热效率，降低热损的聚光型平板太阳能集热器。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
一种聚光型平板太阳能集热器，包括平板集热器、聚光反射面和支架，所述平板集热器具有正面和背面，所述平板集热器的正面朝向太阳光设置，所述聚光反射面设置于平板集热器的背面或两侧，所述聚光反射面聚集并反射太阳光至平板集热器的背面，所述平板集热器的正面和背面均设有透明盖板，所述平板集热器内设有平板吸热体，所述平板集热器和聚光反射面均安装至支架。
更具体的，所述聚光反射面为金属材质或玻璃反射镜或高分子反射材料。
更具体的，所述聚光反射面为球面或抛物面。
更具体的，所述平板集热器设置于聚光反射面的非焦点位置。
更具体的，所述支架为固定支架或旋转支架。
更具体的，所述旋转支架可以自动跟踪太阳运行的方向。
更具体的，所述平板集热器背面设有选择性吸热涂层。
更具体的，所述平板吸热体由吸热管和管外翅片构成。
本发明的有益效果在于，本发明在平板集热器的背面加装聚光反射面，形成低倍聚光比的吸热器，大大降低了热损，该平板集热器可以达到较高的效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图之一。
图2是本发明的平板集热器的结构示意图。
图3是本发明的结构示意图之二。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
实施例由平板集热器1、聚光反射面3和支架（图中未示出）构成，所述平板集热器1具有正面5和背面6，所述平板集热器1的正面5朝向太阳光设置，所述聚光反射面3设置于平板集热器1的背面或两侧，所述聚光反射面3聚集并反射太阳光至平板集热器1的背面6，所述平板集热器1的正面5和背面6均设有透明盖板4，所述平板集热器1内设有平板吸热体7，所述平板吸热体7由吸热管8和管外翅片9构成，所述平板集热器1和聚光反射面3均安装至支架。
太阳辐射2到达位于平板集热器1的背面或两侧的聚光反射面3，太阳辐射2被聚光反射面3反射后由平板集热器1的背面进入平板集热器1内部，到达平板吸热体7的背面6。在太阳辐照下，平板集热器1的正面5和背面6同时可吸收太阳辐射。
平板集热器1与聚光反射面3均设置于支架上，该支架为具备跟踪太阳运行功能的旋转支架或不具备跟踪太阳运行功能的固定支架，聚光反射面3放置在平板集热器1的背面或两侧，聚光反射面3呈球面或抛物面形状，可以是玻璃反射镜，也可以由金属、高分子反射材料制作。平板集热器1一般不位于聚光反射面3的焦点位置，避免平板集热器1过热烧毁。平板集热器1由于两个面全部采用透光盖板，使太阳辐射2能同时通过平板集热器1的两个面到达平板吸热体7。太阳辐射2到达管外翅片9，管外翅片9吸热后传递给吸热管8中流动的流体介质。
本发明的主要特点在于：太阳辐射2被聚光反射面3反射，聚焦到平板吸热体7的背面6，同时平板吸热体7的正面5也在吸收太阳辐射，如果聚光反射面3的开口面积达到平板吸热体7的2倍，此时太阳聚光比达到大约2；如果聚光反射面3的开口面积达到平板吸热体7的4倍，此时太阳聚光比约达到5。此时平板集热器1将达到较高的效率。
本发明所述的平板集热器1与常规的平板集热器不同之处在于，平板吸热体7的下部没有保温材料，下盖板也改为透明盖板4，如玻璃材质，使得聚光反射面3反射的太阳辐射2可以达到平板吸热体7的背部。
平板吸热体7的管外翅片9为管翅式结构，反射的太阳辐射2到达平板吸热体7的管外翅片9，管外翅片9吸热后传递给吸热管8中流动的流体介质。
平板集热器1与聚光反射面3均置于支架上，该支架可跟踪太阳运行。
聚光反射面3的形状可以是抛物面或球面或者平面，平板集热器1一般不位于聚光反射面3的焦点位置，以免高能流密度下的换热问题造成平板吸热体7烧毁。
本发明突出优点在于：一般的平板太阳能集热器在高温运行时效率比较低，采用了聚光技术后可以降低热损，解决了平板集热器高温运行效率问题。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种聚光型平板太阳能集热器，其特征在于，包括平板集热器、聚光反射面和支架，所述平板集热器具有正面和背面，所述平板集热器的正面朝向太阳光设置，所述聚光反射面设置于平板集热器的背面或两侧，所述聚光反射面聚集并反射太阳光至平板集热器的背面，所述平板集热器的正面和背面均设有透明盖板，所述平板集热器内设有平板吸热体，所述平板集热器和聚光反射面均安装至支架。
2.根据权利要求1所述的聚光型平板太阳能集热器，其特征在于，所述聚光反射面为金属材质或玻璃反射镜或高分子反射材料构件。
3.根据权利要求1所述的聚光型平板太阳能集热器，其特征在于，所述聚光反射面为球面或抛物面。
4.根据权利要求1所述的聚光型平板太阳能集热器，其特征在于，所述平板集热器设置于聚光反射面的非焦点位置。
5.根据权利要求1所述的聚光型平板太阳能集热器，其特征在于，所述支架为固定支架或旋转支架。
6.根据权利要求5所述的聚光型平板太阳能集热器，其特征在于，所述旋转支架可以自动跟踪太阳运行的方向。
7.根据权利要求1所述的聚光型平板太阳能集热器，其特征在于，所述平板集热器背面设有选择性吸热涂层。
8.根据权利要求1所述的聚光型平板太阳能集热器，其特征在于，所述平板吸热体由吸热管和管外翅片构成。
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