CN203629072U - 一种太阳能集热装置 - Google Patents

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刘浩鹏
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崔增光
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Abstract

本实用新型涉及一种太阳能集热装置，具体是一种利用集热单元吸收太阳能的装置。具体的为一种太阳能集热装置1，包括由内置集热管3的玻璃管4组成的集热单元5，受热工质从集热管3内吸收热量，所述集热单元5设置在凹面弧形反射板2内面空腔中；所述集热管3有朝向凹面弧形反射板2的第一区域6，在所述第一区域敷设有第一吸收层；所述集热管3有背向凹面弧形反射板2的第二区域7，在所述第二区域7敷设有第二吸收层。所述集热管在不同的区域敷设有不同的吸收层，提高选择吸收的效率，太阳能利用率高，适合市场推广。

Description

一种太阳能集热装置
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能集热装置，具体是一种利用集热单元吸收太阳能的装置。
背景技术
太阳能热利用就是指利用光热转换技术将光能转换为热能，再利用所得到的热量达到生活生产的目的。太阳能资源丰富，可再生，利用太阳能，不但可以解决一次性能源短缺的问题，同时又可以保护环境、造福人类。可以预计，在不久的将来，太阳能热水工程必将成为人们普遍采用的热水供应方式之一。但由于太阳能又有能源分散，收集困难的局限性。因而现需要一种能广泛收集太阳能，热转化效率高，生产简易的太阳能热收集装置，来解决以上问题。在太阳能生产利用过程中存在着集热单元热吸收能力有待提高的问题。
在一般供热水系统中水的温升有限，一般只能达到60℃，集热管内外温差小，换热量小。导致在蓄热水箱的利用价值低，总储存量小。夜间应用水量大时，要求水箱体积庞大，耗费钢材多且占地面积大，成本高。而集热单元的一侧接受太阳光的照射，朝向反光板的一侧接受反光板，而两种照射的情况差异较大，采用同样的结构和吸附材料，对进一步提高吸热效率是有较大局限。在普通太阳能系统中，朝向反射板一侧的玻璃管和内置集热管会温度很高，而背侧则温度相对低很多，就采用单一化的吸收层时，无法针对不同的辐射环境差异吸收，一方面影响吸收效率的进一步提高，另外长期运行会影响使用寿命和换热效果。
发明内容
为了解决上面提到的技术问题，提高太阳能集热单元吸热效率，对于不同侧的太阳光照射情况，区别对待，提出本实用新型公开的技术方案。
具体的，本实用新型公开一种太阳能集热装置，包括由内置集热管的玻璃管组成的集热单元，受热工质从集热管内流动并吸收热量，所述集热单元设置在凹面弧形反射板内面空腔中；所述集热管有朝向凹面弧形反射板的第一区域，在所述第一区域敷设有第一吸收层；所述集热管有背向凹面弧形反射板的第二区域，在所述第二区域敷设有第二吸收层。
所述凹面弧形反射板中间与集热管中心的连线，垂直于该连线且经过集热管中心的平面将集热管外表面分隔成第一区域和第二区域。
所述凹面弧形反射板有上边缘和下边缘，分别从上、下边缘穿过集热管中心O的平面与集热管外表面分隔成第一区域和第二区域。
所述玻璃管也有该平面分成朝向凹面弧形反射板的第一玻面； 和背向凹面弧形反射板的第二玻面，所述第一玻面形成有散光的结构，所述第二玻面形成有聚光的结构。
所述第二吸收层为光吸收层，第一吸收层包括敷设在集热管外的红外吸收层以及其上的光吸收层。
所述第一吸收层和第二吸收层的吸收光谱不同，第一吸收层的吸收光谱波长大于第二吸收层的吸收光谱波长。
所述集热管与玻璃管之间通过可伐合金结构连接，该结构包括与集热管连接的金属盘，该金属盘通过可伐合金膨胀节与玻璃管连接。所述金属盘为铜盘，在该铜盘上设置有通气孔，与所述铜盘连接的所述集热管为铜管。
所述集热管内设置有扰流子，该扰流子为双螺旋扰流丝，所述扰流丝接触集热管内壁面。
在朝向反射板的一侧，区别的设置不同于阳光入射区的吸热材料，有效的适应阳光反射区域的光照情况，提高该区域的吸热效率。在集热管内采用扰流子，有效提高各种冷媒流速情况下的工质侧的温度均匀性，降低集热管的局部受热较多部分的温度，提高整体的吸热效率。
附图说明
图1、本实用新型一种实施例的集热单元横截面结构示意图；
图2、本实用新型另一种实施例的集热单元横截面结构示意图；
图3、本实用新型另一种实施例的集热单元横截面结构示意图；
图4、本实用新型一种实施例的集热单元的轴向截面结构示意图；
图5、本实用新型图4中圆圈区域的局部放大图。
具体实施方式
    结合图1-图5，通过本各具体实施方式，详细说明本申请的技术方案。
如图1至图4所示，本实用新型的一种实施例公开一种太阳能集热装置1，包括由内置集热管3的玻璃管4组成的集热单元5，从图4轴向截面结构示意图显示，受热工质从集热管3中流动并吸收热量，结合图1至图3所示，所述集热单元5设置在凹面弧形反射板2内面空腔中；所述集热管3有朝向凹面弧形反射板2的第一区域6，在所述第一区域敷设有第一吸收层；所述集热管3有背向凹面弧形反射板2的第二区域7，在所述第二区域7敷设有第二吸收层。
图1所示，太阳能集热装置1包括集热管3和包围集热管的玻璃管4，以及凹面弧形反射板2组成，内置集热管3的玻璃管4组成的集热单元5设置在凹面弧形反射板2内面空腔侧，太阳光线18射向集热装置1，一部分光线经过凹面弧形反射板2反射后，射在集热管上，一部分光线18直接射在集热管上，还有一部分光线穿过玻璃管4照射在凹面弧形反射板2上，反射在集热管上。结合图2，所述集热管3有朝向凹面弧形反射板2的第一区域6，在所述第一区域敷设有第一吸收层；在太阳光线照射凹面弧形反射板2会升高反射板局部的温度，而提高反射板2和玻璃管4的温度，而这部分的辐射情况与集热管3有背向凹面弧形反射板2的区域不同，所以在集热管3有朝向凹面弧形反射板2的第一区域6，在第一区域敷设有第一吸收层；集热管3有背向凹面弧形反射板2的第二区域7，在第二区域7敷设有第二吸收层。通过不同点吸收层针对不同的辐射环境，可以提高集热管的吸收热效率。
具体的，图2所示在凹面弧形反射板2有上边缘16从上边缘16穿过集热管3中心O的平面与集热管3外表面形成第一区域和第二区域的分界线；同样的，凹面弧形反射板2有下边缘17，从下边缘17穿过集热管3中心O的平面与集热管3外表面形成第一区域和第二区域的分界线；两条分界线把集热管外表面分割成第一区域和第二区域，即，面弧形反射板有上边缘和下边缘，分别从上、下边缘穿过集热管中心O的平面与集热管外表面分隔成第一区域和第二区域。进一步，在第一区域和第二区域分别敷设有第一吸收层和第二吸收层。其中，第一吸收层和第二吸收层的吸收光谱不同，第一吸收层的吸收光谱波长大于第二吸收层的吸收光谱波长。
在本实用新型的一个实施例中，由图3所示，凹面弧形反射板2 有中心点D，从中心点引穿过集热管3中心O的直线，在中心O处形成有垂直与直线DO的平面，把集热管3外表面分成面积相等的第一区域和第二区域。也即，所述凹面弧形反射板中间与集热管中心的连线，垂直于该连线且经过集热管中心的平面将集热管外表面分隔成第一区域和第二区域。在第一区域和第二区域分别敷设有第一吸收层和第二吸收层。其中，第一吸收层包括敷设在集热管外的红外吸收层以及其上的光吸收层；所述第二吸收层为光吸收层，这样可以在太阳光线18直射的第二区域高效的吸收太阳光能，在经过光线反射和玻璃管、反射板热辐射的第二区域可以有效吸收光能的基础上，吸收低品味的红外能量。
进一步的，在集热管3中心O处形成有垂直与直线DO的平面，把玻璃管4分割成面积相等的第一玻面8和第二玻面9，其中第一玻面8朝向凹面弧形反射板2；第二玻面9背向凹面弧形反射板2，所述玻璃管也有该平面分成朝向凹面弧形反射板的第一玻面； 和背向凹面弧形反射板的第二玻面，所述第一玻面形成有散光的结构，所述第二玻面形成有聚光的结构。从而，可以提高透过玻璃管4的光线汇集到集热管3的效果。本领域技术人员可以理解的，玻璃管4的玻面分隔成第一玻面8和第二玻面9可以参考集热管的第一区域和第二区域的分隔方式，采用集热管分隔的平面可以实现玻璃管第一、二玻面的分隔。
在本实用新型的另一个实施例，如图4结合图5所示，集热单元5包括设置在玻璃管4内的集热管3，工作介质从集热管3内流过，带走收集的热能。集热管与玻璃管的可伐合金结构连接包括与集热管连接的金属盘13，该金属盘13通过可伐合金膨胀节12与玻璃管4连接，所述集热管为铜管。即所述集热管与玻璃管之间通过可伐合金结构连接，该结构包括与集热管连接的金属盘，该金属盘通过可伐合金膨胀节与玻璃管连接。所述的用可伐合金制取波纹管，截取一定尺寸的可伐合金波纹管，与带抽气孔11的圆形铜片焊接成可伐合金圆盘13，用来连接玻璃管和集热管。截取相应尺寸的玻璃管，在两端溶接可伐合金盘，在溶解前要对铜管进行预热，让其温度和玻璃的冷凝温度保持一致。两者采用同轴转动家人溶解，保持同轴性。将带有吸收图层的铜管穿过带可伐合金盘的玻璃管，进行转动环焊，保证气密性。焊接完成后，玻璃管和铜管之间进行抽真空。在玻璃管上留有尾口，在抽真空前在排气台上进行预热处理，让内部表面的惰性气体释放出来。
进一步的，如图4和图5，在集热管3内设置有扰流子14，该扰流子14为双螺旋扰流丝，在集热管3中扰动时，扰流丝与集热管内壁面10接触，并把内壁面的热量带到工作介质中，在太阳能集热过程中，由于吸收热能的情况不同，造成第一区域和第二区域的得热量不同，从而造成集热管表面温度不同，所以设置扰流子14可以有效降低这种温度差，提高集热管吸热效率。

Claims (9)

1.一种太阳能集热装置，包括由内置集热管的玻璃管组成的集热单元，受热工质从集热管内吸收热量，其特征在于，所述集热单元设置在凹面弧形反射板内面空腔中；所述集热管外表面有朝向凹面弧形反射板的第一区域，在所述第一区域敷设有第一吸收层；所述集热管外表面有背向凹面弧形反射板的第二区域，在所述第二区域敷设有第二吸收层。
2.根据权利要求1所述的太阳能集热装置，其特征在于：所述凹面弧形反射板中间与集热管中心的连线，垂直于该连线且经过集热管中心O平面将集热管外表面分隔成第一区域和第二区域。
3.根据权利要求1所述的太阳能集热装置，其特征在于：所述凹面弧形反射板有上边缘和下边缘，分别从上、下边缘穿过集热管中心O的平面与集热管外表面分隔成第一区域和第二区域。
4.根据权利要求1所述的太阳能集热装置，其特征在于：所述第二吸收层为光吸收层，第一吸收层包括敷设在集热管外的红外吸收层以及其上的光吸收层。
5.根据权利要求1所述的太阳能集热装置，其特征在于：所述第一吸收层和第二吸收层的吸收光谱不同，第一吸收层的吸收光谱波长大于第二吸收层的吸收光谱波长。
6.根据权利要求2或3所述的太阳能集热装置，其特征在于：所述玻璃管也有该平面分成朝向凹面弧形反射板的第一玻面； 和背向凹面弧形反射板的第二玻面，所述第一玻面形成有散光的结构，所述第二玻面形成有聚光的结构。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的太阳能集热装置，其特征在于所述集热管与玻璃管之间通过可伐合金结构连接，该结构包括与集热管连接的金属盘，该金属盘通过可伐合金膨胀节与玻璃管连接。
8.根据权利要求7所述的太阳能集热装置，其特征在于：所述金属盘为铜盘，在该铜盘上设置有通气孔，与所述铜盘连接的所述集热管为铜管。
9.根据权利要求7所述的太阳能集热装置，其特征在于：所述集热管内设置有扰流子，该扰流子为双螺旋扰流丝，所述扰流丝接触集热管内壁面。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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