CN2232129Y - 高效聚光型太阳能集热器 - Google Patents

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Abstract

本聚光型集热器的反射面是以吸热圆管为基圆柱的两个反向渐开面。吸热圆管外围设有透明材料的偏心外筒，壳体顶部设有透明盖板。这种结构使集热效率大幅度提高，不但能利用直射太阳光线，而且能充分利用四周的散射光线。任何角度的太阳光都能被集热器所吸收，而不需要太阳跟踪设备。采用双温室效应能提高保温效果，减少散热损失。

Description

高效聚光型太阳能集热器
本实用新型涉及太阳能聚光型集热器。
目前的太阳能聚光技术主要采用透镜和抛物面，虽然聚焦性好，但因透镜的制造成本高，只能在某些重要场合应用；抛物面聚光需要有太阳跟踪设备，故其结构复杂，成本高，难以推广应用。这些聚光型集热器只能利用太阳光线的直射部分，而不能利用在城市四周的散射光(约占30％)。目前也出现一种不需跟踪阳光的聚光型集热器，采用半圆筒形反射面或复合式抛物线形反射面，将阳光聚至集热管上。前者聚焦性较差，只能部分聚集光线。后者的反射面是由两片筒形抛物面组成，虽对直线和散射光线有聚焦作用，但这种复合曲面的张口宽度相对较小而深度相对较大，使阳光接收角度减小，集热量和集热效率受到影响。而要达到一定阳光幅射面积，就需要多个曲面复合，结构复杂，且这种曲面的制造精度要求高，成本也较高，推广应用受到很大限制。
本实用新型的目的是要避免上述困难，而提供一种具有新型反射面的高效聚光型集热器，以大幅度提高集热量和集热效率。
本实用新型的解决方案是：将筒形太阳能集热器的反射面做成以吸热圆管为基圆柱的两个反向渐开面。
以下结合附图详细描述本实用新型的实施例。
图1是具有两个反向渐开面的聚光型集热器的立体图。
图2是图1的横向剖面图。
参见图1，聚光型集热器包括壳体6、绝热层7、吸热圆管2和透过盖板4。采用的反光面是两片反向渐开面1、5，这两个反向渐开面都是以吸热管2为基圆柱形成的。在图2的横剖面图中，吸热圆管2成为基圆，两个反向渐开面1、5是该基圆的两条渐开线。本聚光反射面是槽形或筒形的渐开面，如图1，当然也可以是碗形旋转渐开面，均属本实用新型新型的保护范围。反射面一般采用经过处理的铝箔，使之与绝热层7的泡沫塑料紧密贴合在一起。
本聚光型集热器的反射面是由两个反向渐开面复合而成，其基圆柱为吸热圆管。根据渐开线的特性，渐开线上任意点的法线一定是基圆的切线，可知凡照进反射面开口内的光线，除直接照射到吸热管上的一部分外，其余光线经折射后都将被反射面反射到吸热圆管2两侧面或底面上，形成一条与吸热圆管2大体一致的聚焦线。从而可将照射到集热器反射面上的所有光线，从角度大于0°至小于180°的光线都反射至吸热圆管2上。这种反向渐开面的开口宽度与高度之比总是大于2，因而反射面开口相对较大，而深度相对较小，因而可将大面积光线聚集到较小范围。
见图2，本聚光型集热器除在壳体6顶部设置透过盖板4外，还在吸热圆管2外围设置了一个用透明材料制成的偏心外筒3，以产生双温室效应，提高保温效果，减少散热损失。透明材料可选用玻璃或塑料类，如聚脂薄膜等。
使用时，集热器的轴对着南北，倾斜放置。
本实用新型与现有各类聚光型集热器相比，具有如下优点：
1、使集热效率大幅度提高，不但能利用太阳光线的直射部分，而且能充分利用城市四周的散射光。反射面张口大，深度小，日光接收角度大，光线与地平线的角度从大于0°至小于180°都能被集热器所接收。
2、吸热体面积相对较小，同时具有双温室效应，因而热损失小，适于高温集热，在相同天气及其它条件下，本集热器的水温比吸热式集热器要高出20℃以上。即使在阴天也具有一定集热效果，夏天可用于烧开水，冬天也具有相当明显的效果。
3、不需要太阳跟踪设备，结构简单，节省材料，造价低。反射面制造方便，对精度要求不高，即使有一些误差对其效果影响不大，其误差易于控制和补偿。
4、保温效果好。绝热层采用泡沫塑料贴铝箔的技术，对热辐射有很好的反射作用。双温室效应也使保温性能大幅度提高。

Claims (3)

1、高效聚光型太阳能集热器，包括筒形反射面、吸热圆管(2)、壳体(6)和绝热层(7)，其特征在于所说的反射面是以吸热圆管(2)为基圆柱的两个反向渐开面(1)、(5)。
2、如权利要求1所述的的集热器，其特征在于所说吸热圆管(2)的外围设有透明材料制成的偏心外筒(3)，以产生双温室效应，提高保温效果，减少散热损失。
3、如权利要求2所述的集热器，其特征在于所说的偏心外筒(3)的透明材料是玻璃或塑料。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100516640C (zh) * 2005-08-15 2009-07-22 张月英 二维非成像式太阳光吸收及传送照明器
CN101338946B (zh) * 2008-08-01 2010-06-02 肖立峰 太阳能聚光集热片
CN102062479B (zh) * 2009-11-17 2014-04-09 皇明太阳能股份有限公司 一种基于提前量设计的复合抛物面的高温聚热器

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