CN2394166Y - 外聚光真空管集热器 - Google Patents

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江希年
罗兰多
温斯顿
杨军峰
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Abstract

一种外聚光真空管集热器,它包括内部具有吸热体的真空管和设置在每一所述真空管下方的反射板,其特征在于:所述反射板的径向截面形状为两圆弧形,所述圆弧形的曲率半径与所述吸热体在通过所述真空管中心水平面的投影长度D相同,所述圆弧形的两最上端位于通过所述真空管中心的水平面上,且其与所述吸热体投影的两最外端距离分别为D,位于下方的所述两圆弧形的另一端相交于一点。本实用新型的反射板形状简单,制作和安装都十分方便,它可以广泛用于各种太阳能用热装置中。

Description

外聚光真空管集热器
本实用新型涉及一种真空管太阳能集热器。
现有外聚光真空管集热器包括：一排真空管和一作为反射板的平板，真空管和反射板分别固定在一框架上。当太阳照射时，直接照射在真空管上的阳光被真空管内的吸热体吸收，但是，照射在反射板上的一部分阳光却由于不能反射到吸热体上，而被白白地浪费掉。为了能够更好地利用这部分能量，有人提出将反射板制成复合抛物面的形状，这样，真空管可以位于复合抛物面的焦点上，使照射在反射板上的光线，全部反射到集热器上，使集热效率大为提高。但是这种集热器的反射板在制作工艺上比较复杂，成本也较高。
针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种制作简便，成本较低，且集热效率较高的外聚光真空管集热器。
为实现上述目的，本实用新型采取以下设计：一种外聚光真空管集热器，它包括内部具有吸热体的真空管和设置在每一所述真空管下方的反射板，其特征在于：所述反射板的径向截面形状为两圆弧形，所述圆弧形的曲率半径与所述吸热体在通过所述真空管中心水平面的投影长度D相同，所述圆弧形的两最上端位于通过所述真空管中心的水平面上，且其与所述吸热体投影的两最外端距离分别为D，位于下方的所述两圆弧形的另一端相交于一点。
为了提高集热效率，所述真空管内部的吸热体径向截面形状可以是一上凸或下凹的圆弧形，也可以是一平板形，还可以是一圆环形。
为了进一步提高集热效率，可以在所述上凸、下凹圆弧形及平板形吸热体的正面和背面分别设置选择性吸收涂层。
本实用新型由于采取将反射板的径向截面设置成两相交的圆弧形，使真空管内的吸热体位于两圆弧形相交点的上方，因此，不但照射在吸热体上的太阳光可以被真空管内的吸热体吸收，而且可以使没有照射在吸热体上而照射在反射板上的太阳光全部反射到真空管上，并被真空管内的吸热体所吸收。从而使真空管可以吸收到更多的热量，极大地提高本实用新型的集热效率。同时由于本实用新型的反射板的形状简单，因此制作和安装都十分方便，成本也比较低。另外本实用新型可以根据不同的需要采用各种不同形状的吸热体，进一步提高集热效率，它可以广泛用于各种太阳能用热装置中。
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型结构示意图
图2是本实用新型吸热体截面为平板形示意图
图3是本实用新型吸热体截面为下凹形示意图
图4是本实用新型吸热体截面为圆环形示意图
如图1所示，本实用新型包括若干真空管1和设置在真空管1下方的反射板2，真空管1内设置有吸热体3，真空管1和反射板2分别固定在框架上。本实用新型主要的特征是对反射板2形状的改进，反射板2的径向截面形状为两圆弧形，两圆弧形的曲率半径均与真空管1内的吸热体3在通过真空管1中心的水平面上的投影长度D相同(当采用平板形的吸热体3时即为平板形的宽度)。两圆弧形的两最上端点A、B位于通过真空管1中心的水平面上，这两端点A、B分别位于真空管1的两侧，它们与真空管1内的吸热板3投影的两最外端距离分别为D，而位于下方的两圆弧形的另一端点相交于一点C(亦即两圆弧曲面相交为一条线)。
从图1中可以看出，真空管1内的吸热体3的投影正好占了每一个圆弧形及其延长线所组成的半圆形的一半，这样当太阳照射到本实用新型上时，其中的一部分太阳光直接照射在吸热体3上，而另一部分阳光则在照射到反射板2上后被全部反射回吸热体3上。由于设置了两个半圆形，因此照射在吸热体3两侧的阳光都可以通过反射板2反射回吸热体3上，从而在一个比较大的范围内仅设置一根真空管1，就可以比现有技术收集到更多的太阳光。也就是说与现有技术相比，在得到同样集热效率的情况下，采用本实用新型可以比现有技术少设置真空管1，从而降低整个集热器的成本；而在使用同样数量的真空管1的情况下，本实用新型可以得到高得多的集热效率。
本实用新型的反射板2在往集热器固定框架上固定时，可以将两圆弧曲面形的反射板2分别固定，使两圆弧形的两下端面尽量靠近为一条线，也可以将两端面连接成一体，再往框架上固定。
上述实施例中，真空管1内部的吸热体3的径向截面形状除采用平板形(如图2所示)外，为了更好地与反射板配合，也可以设置成向上凸(如图1所示)或向下凹(如图3所示)的圆弧形，还可以是圆环形(如图4所示)。本实用新型可以是全玻璃真空管集热器，也可以是热管式真空管集热器等。

Claims (6)

1、一种外聚光真空管集热器，它包括内部具有吸热体的真空管和设置在每一所述真空管下方的反射板，其特征在于：所述反射板的径向截面形状为两圆弧形，所述圆弧形的曲率半径与所述吸热体在通过所述真空管中心水平面的投影长度D相同，所述圆弧形的两最上端位于通过所述真空管中心的水平面上，且其与所述吸热体投影的两最外端距离分别为D，位于下方的所述两圆弧形的另一端相交于一点。
2、如权利要求1所述的外聚光真空管集热器，其特征在于：所述真空管内部的吸热体径向截面为一上凸的圆弧形。
3、如权利要求1所述的外聚光真空管集热器，其特征在于：所述真空管内部的吸热体径向截面为一下凹的圆弧形。
4、如权利要求1所述的外聚光真空管集热器，其特征在于：所述真空管内部的吸热体为平板形。
5、如权利要求1所述的外聚光真空管集热器，其特征在于：所述真空管内部的吸热体径向截面为一圆环形。
6、如权利要求2或3或4所述的外聚光真空管集热器，其特征在于：所述吸热体的正面和背面分别设置有选择性吸收涂层。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7971587B2 (en) 2007-10-31 2011-07-05 The Regents Of The University Of California Apparatus and method for solar thermal energy collection
CN102135336A (zh) * 2011-04-22 2011-07-27 张伟 一种太阳能集热器
CN104236123A (zh) * 2014-09-25 2014-12-24 海宁微动光能科技有限公司 一种太阳能内置式反射板及其设计方法

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