[发明专利]隔板式太阳能集热装置

说明书

技术领域

本发明专利属于太阳能利用领域。

背景技术

目前，太阳能利用有两种类型，第一是光电转换型的太阳能电池板，转换率还不足20％。第二是光热转换型，其典型产品是太阳能热水器，应用较多，但造价也较高。所以，目前太阳能的利用与开发的产品都存在效率低，成本造价高的矛盾。为此设计出一种廉价高效的太阳能集热装置，解决太阳能利用的经济性。跟目前的太阳能热水器相比，具有热效率更高，造价更低，可望把太阳能的利用推向一个廉价、实用的新阶段，给平民百姓带来好处，给国家的节能减排产生积极的作用。

发明内容

本发明的依据:太阳的能量是季节、地球纬度和高度的函数，夏季、赤道、高山，阳光最充足。就以津京地区的冬天为例，夜里零下10℃，只要是晴天，白天容易达到0℃以上，即太阳能对开放式的大气加热，升温10℃以上。在上述条件下，阳光下的汽车车箱里气温可达30℃，升温了40℃，这算是简陋的单级光热转换。如果能精心设计，多级加热，使气体或液体升温到100℃以上，不是什么困难的事。因为用凸透镜对阳光聚焦，能使纸张碳化，说明其温度已超过300℃，这是我们对太阳能潜在的能量的评估，也是本发明的理论依据。

本发明的具体内容是:

如图一所示，定义太阳能集热器的采光面为顶部，相对的面为底部。集热器的结构是一个六面的立方体，立方体的尺寸应以便于加工和安装为原则，房顶安装，宽为1米，长1米至2米为宜，对于一般墙面，可量体裁衣，采光面的高度在10cm-20cm。采光面的材料应是透光率高、抗老化的材料，采光面下面应有透光性能好、抗老化的保温隔热层。立方体的四周和底部设有隔热保温层。立方体内部设有若干层隔板，隔板的间距在10cm左右，隔板上留有气道，相邻隔板的气道分设左右两端，即奇数层隔板的气道在一端，偶数层隔板气道在另一端。气道大小以保证气流可以流畅即可，可选Φ80-Φ100。集热器五面绝热的内表面和隔层均涂上深色采光吸热涂层，便于吸收阳光热量，立方体的上下侧面一端留有级联孔。立方体的左右两侧或底部留有定位孔。两层隔板之间形成集热槽，在集热槽中还可以安装带吸热片的吸热管，直接吸收槽中热量。液体总是从集热器的下面进入，上面流出，可以自动循环，也可以辅助动力使之流动或循环。

附图说明

图1是本发明的隔板式太阳能集热器结构示意图；

图2是采用不带吸热管的隔板式太阳能集热器构成的太阳能集热供暖供热系统；

图3是带吸热管的隔板式太阳能集热器跟不带吸热管的隔板式太阳能集热器构成混合式的太阳能集热供暖供热系统；

图中:1隔板式太阳能集热器，2隔板，3上级联孔，4下级联孔，5定位孔，6采光板，7集热管，8气道，9温度传感器，10五面绝缘隔热层，11透光隔热层，12集热槽，13太阳能集热中控仪，14气流控制器，16不带吸热管的隔板式太阳能集热器，17-1至17-4温度传感器，17-5至17-9温度传感器，18水流控制器，20气水热交换器，22保温水箱，23房间，24热气分配器，26保温热水池，27水流控制器，29带吸热管的隔板式太阳能集热器，30热水管道。

以下结合附图和实施例对本发明做详细说明。

具体实施方式

如图1所示，当隔板式太阳能集热器1面对阳光受热后，热气流上升，沿着隔板2之间形成的沟槽逐级被加热并逐级升温，最终到达上级联孔3时，温度达到最高。该温度如果达不到使用要求，还可以通过增加级联来解决。如果安装了集热管7，集热管7里的液体也是从下向上流动，逐级上升，上升过程中被逐级加热，到出口时达到最大值。从原理和实验均证明了本太阳集热器具有富集、浓缩太阳光热能，提升空气和液体温度的功效。由于本集热器光热转换效率很高，温升较快，夏天在1m²原理性实验中，已超过110℃，所以，在底部和侧面内均有绝缘隔热层10，采光板6下面还设置了透光隔热层11，在集热器最上集热槽12安装温度传感器9，便于构成集中供热的自动控制系统，使得系统的热效率更高，设备更加安全。

如图2所示，采用不带吸热管的隔板式太阳能集热器构成的太阳能集热供暖供热系统。下面我们说明它的工作过程、原理和方法:

不带吸热管的隔板式太阳能集热器16，可以安装在建筑物的向阳墙面和屋顶，它们可以串联、并联构成隔板式太阳能集热器阵列。温度传感器17-1、17-2可以安装在终端温度最高的不带吸热管的隔板式太阳能集热器16中。