CN201246907Y - 新型太阳能集热器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及太阳能集热、储热的太阳集热器。包括自循环水道盛液器的构成要件集热板(6)、凹槽(7)、聚光膜(4)、反射舌片(8)、隔板(10)、隔板缺口(11)、底板(12)组成。集热板(6)吸收的太阳能转换给工质水，水受热向上流动至水箱(13)，水箱下部的冷水补充流向自循环水道盛液器增温而储存太阳热能。包括外壳(19)，隔热保温材料(18)、防水透明盖板(1)、空气隔层(2)、隔热保温充气采光玻璃(3)、保温层(5)组成的封闭层使热损减小。包括选择的自循环水道盛液器材料可延伸性和保温材料的可拼装性，本实用新型可做得足够大或足够小。解决规模性、小型性应用太阳能问题。本实用新型有效率高、适应性广、成本低、寿命长的优点。

Description

新型太阳能集热器
所属技术领域
本实用新型涉及太阳能光热辐射的采集、热能转换的太阳集热器技术。
技术背景
在现有的太阳能应用技术中，太阳集热器被广泛应用。太阳集热器有平板型集热器，真空管直插式，真空对流热管式，U型真空管式集热器等。其中平板型集热器价廉，工艺要求低，成本小。缺点是热损大，易冻坏，适应环境受限制。真空管类集热器集热效率高，适应环境广；缺点是工艺复杂，产品易损坏。真空管管罩的双层玻璃的空间占用，使太阳能采集率降低；真空材料玻璃的性能限制了大规模、大容量、大面积集热器的制造。这些缺点使太阳能集热器的功能限制在家用热水等小规模应用水平上。
发明内容
本实用新型的目的是根据现有技术的缺陷，提供一种效率高，适应环境广，成本低，易制作，容量大，寿命长的新型太阳能集热器。使太阳能能源既能小容量应用于家庭热水，又能大规模应用工业生产供热供暖、发电业供热、民用供热供暖等行业。
为达到上述目的，本实用新型采用的主要技术包括：外壳、保温隔热材料、自循环水道盛液器、隔热保温充气采光玻璃、保温防水透明盖板、保温水箱、保温连接管组成。其特征是：
自循环水道盛液器集热板为铝质板，将其冲压成有若干凹槽的蜂窝状板块，并在向光面作毛处理，钼黑化学处理或其它涂黑处理；在凹槽上方、隔热保温充气采光玻璃下面贴置聚光膜；在凹螬上边口设置反射舌片。
自循环水道盛液器由集热板、隔板、底板、隔板缺口、保温连接管、保温水箱组成。
隔热保温充气采光玻璃为预制的充填了氩气类惰性气体的长方型状可拼装成足够大面积的个件。
隔热保温材料为预制成一定规格尺寸的可拼装成足够大面积的个件。
聚光膜为相对应自循环水道盛液器集热板上单个凹槽的对光有聚焦功能的凸透镜式的聚光薄膜。
反射舌片为一种平行于自循环水道盛液器集热板，设置在每个凹槽口的铝质的并且经过钼黑化学处理或其它涂黑方法处理过的有吸热传热功能的铝片。
以上技术使自循环水道盛液器通过其集热板吸收并转换太阳能给储热工质水，水受热后升温其密度下降而向上流动，流动的压力使水箱中的冷水由冷水出口补充流向自循环水道盛液器水道以平衡水道中的压差，达到自循环流动并同时储存太阳热能在保温水箱中的目的。自循环水道盛液器集热板是由铝板这种导热系数高的金属制成蜂窝状凹槽板，由聚光膜凸透镜聚光功能将接收的阳光聚焦在凹槽的底面，这个聚焦点随着太阳的起落在凹槽底面上移动，底面对聚焦点光热的反射因光射在底面上的面积减小使其反射在凹槽内壁和反射舌片上也减少其反射；涂黑技术同样减少反射率，使本实用新型的太阳能采集率得以提高。外壳内设置的可拼装隔热保温个件组成的保温层和向光面设置的隔热保温充气采光玻璃及间隔一定距离的空气层、保温层、防水透明盖板，使本实用新型的热损减少。因为自循环水道盛液器的选择材料有纵向、横向延伸性，隔热保温材料及向光面设置材料隔热保温充气采光玻璃、防水透明盖板的可拼装性，可以使本实用新型无限扩大和缩小制做，解决了既能大容量、大面积采集太阳能也能小容量、小面积采集太阳能问题。特别是规模性使用太阳能得以实现。由于采取了上述技术，本实用新型的壳体可以与建筑物建筑一体，牢固、耐久、美观，也可以制成较小的个件为小单元小家庭等和特定空间如墙体外壁等方面使用太阳能，拓宽了太阳集热器的范围。
附图说明
图1是本实用新型的剖示图。
具体实施方式
如图1所示。太阳辐射通过防水透明盖板(1)、空气隔层(2)、隔热保温充气采光玻璃(3)，射向聚光膜(4)；聚光膜的凸透聚光功能将接收总面的光分成若干块，并分别聚焦在对应于自循环水道盛液器集热板(6)设置的凹槽(7)底部铝板上，形成一个点。这个聚焦点在凹槽(7)底部铝板上随着太阳的起落移动：聚焦点所反射的光热能反射在凹槽(7)周围的腔体壁面和反射舌片上被集热板(6)吸收以减少辐射的损失。集热板(6)、反射舌片(8)均为铝质板，通过钼黑化学处理后以提高辐射吸收率，二者之间紧接触为一体，其吸收的光热都可传递到自循环水道盛液器的集热板(6)上和容留在保温层(5)空间之中。
自循环水道盛液器的热水通道(9)由隔板(10)、隔板缺口(11)与集热板(6)构成。集热板(6)所吸收的辐射热能直接接触传递给传热工质水，使工质水升温而向上流动，经过热水进口(14)流进保温水箱(13)的上层水面。这种向上流动的力在自循环水道盛液器中形成压差，迫使保温水箱(13)下部较冷的工质水，经过冷水出口(15)、保温连接管(16)流向冷水通道(17)；冷水通道由底板(12)与隔板(10)、隔板缺口(11)构成。隔板缺口(11)连通冷水通道(17)和热水通道(9)。上述的冷水通道的冷水经过隔板缺口(11)流进热水通道(9)，完成传热工质水的一个自循环周期。将集热板(6)吸收的太阳能转换给工质水，并被工质水储存在保温水箱中。当冷水进入热水通道吸收集热板(6)热能时，冷水升温，并向上流动，进入第二个自循环周期。这样，周而复始，使水箱的工质水不断升温，并且不断地将热能储存在保温水箱中。
在实现上述自循环过程中，循环运动的工质水被外壳(19)、保温材料(18)、保温层(5)、隔热保温充气采光玻璃(3)、空气隔层(2)、防水透明盖板(1)所封闭包围，热损小。其内部温度的变化一般不受外部温度的限制。所以，即使在较寒冷的冬天，本实用新型也能安全采集太刚能为人类服务。

Claims (6)

1、一种新型太阳能集热器，包括外壳、隔热保温材料、自循环水道盛液器、隔热保温充气采光玻璃、保温防水透明盖板、保温水箱、保温连接管，其特征是：自循环水道盛液器的集热板(6)为铝质，经冲压成有若干凹槽的蜂窝状集热板，并且对其向光面作粗糙毛面和钼黑化学处理；在凹槽(7)上方，隔热保温充气采光玻璃下面贴置聚光膜(4)；在凹槽(7)上边口设置反射舌片(8)。
2、根据权利要求1所述的新型太阳能集热器，其特征中的自循环水道盛液器，其特征是：由集热板(6)、隔板(10)、隔板缺口(11)、底板(12)、保温连接管(16)、保温水箱(13)组成。
3、根据权利要求1所述的新型太阳能集热器，其特征中的隔热保温充气采光玻璃，其特征是：预制成充填了氩气类惰性气体的长方型块状可拼装个件。
4、根据权利要求1所述的新型太阳能集热器，其特征中的聚光膜(4)，其特征是：设置相对应自循环水道盛液器集热板(6)上单个凹槽的有对光线聚焦功能的凸透镜式的聚光薄膜。
5、根据权利要求1所述的新型太阳能集热器，其特征中的隔热保温材料，其特征是：预制成可拼装个件。
6、根据权利要求1所述的新型太阳能集热器，其特征中的反射舌片(8)，其特征是：平行于自循环水道盛液器集热板(6)，设置在每个凹槽口的铝质的并且经过钼黑化学处理的铝质片。
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