[发明专利]复合式太阳能集热器

说明书

所属技术领域

该发明属于一种大截面高温高压内反射聚光集热器。

背景技术

目前，国内太阳能集热设备不外乎两种：一种是玻璃管式集热管，造价低廉但不能承压运行，集热效果一般，不能把水烧开。另一种是平板式太阳能集热板，以进口技术为主，能承压运行但造价较高，集热效果较高，依旧不能把水烧开。这两种集热方式存在的局限性在于集热管所接受的光线密度有限，环境温度不高，导致其集热效果一般，因此现在的太阳能热水器只能停留在洗刷洗浴的狭小范围内。

国外，已经把太阳能的深层利用作为研究对象，诸如高温高压热能利用和太阳能热力发电，但他们的集热器因整体庞大，聚光面暴露于空气中，容易污染和氧化，热效率低，造价高，所以得不到实际的推广利用，只是停留在实验的基础上。

发明内容

针对现在的太阳能集热器的不足，我们设计了这种复合式太阳能集热器。其主要设计思路是利用抛物线面的聚焦原理，增加集热管周围的光线密度；利用惰性气体的保护作用减少热量散失和防止反射面氧化的原理设计而成。

该发明的解决方案是：复合式太阳能集热器包括壳体，保温层，反射面，金属集热管，高强度玻璃板，管路接头，换气嘴。壳体是用高强度金属板轧制而成；反射面是利用抛物线面对光线的聚光反射原理制成，规则地置于壳体内；反射面与壳体的夹腔内填充保温材料，形成保温层；集热管是用金属管镀涂集热膜，两端管口焊装管路接头，然后固定在反射面的凹槽中，使反射面的焦点线与集热管的中心线重合，管路接头伸出壳体侧壁，并焊接严密；壳体侧壁焊装换气嘴；壳体上口密闭封装高强度玻璃板，最后通过换气嘴将壳体内部的空气置换成惰性气体。

当阳光透过玻璃板照射到聚光反射面上，被规则聚焦反射到集热管上，使集热管表面的光线密度大幅增加，其环境温度成倍提高。由于反射面有惰性气体的保护，所以不会氧化锈蚀或粘附灰尘，金属集热管两端开口并有管路接头，便于安装使用和水的对流，并且耐高压。

该发明的有益效果是：这种太阳能集热板集热效率高，便于安装使用，耐高压，能产生高压蒸汽。不但能够解决洗刷洗浴的基本问题，而且能够解决饮用水和食物蒸煮问题；还可以与地暖或暖气结合使用，用来冬季取暖；最重要的是可以大型集装产生高压蒸汽带动蒸汽轮机用来发电。

附图说明

下面结合附图对该发明作进一步说明：

图1为该发明结构示意图

图2为该发明A-A剖面图

图中：1管路接头  2高强度玻璃板  3金属集热管  4换气嘴  5反射面  6壳体  7保温层

具体实施方式

复合式太阳能集热器包括壳体(6)，保温层(7)，反射面(5)，金属集热管(3)，高强度玻璃板(2)，管路接头(1)，换气嘴(4)。壳体(6)是用高强度金属板轧制而成；反射面(5)是利用抛物线面对光线的聚光反射原理制成，规则地置于壳体(6)内；反射面(5)与壳体(6)的夹腔内填充保温材料，形成保温层(7)；集热管(3)是用金属管镀涂集热膜，两端管口焊装管路接头(1)，然后固定在反射面(5)的凹槽中，使反射面(5)的焦点线与集热管(3)的中心线重合，管路接头(1)伸出壳体(6)侧壁，并焊接严密；壳体(6)侧壁焊装换气嘴(4)，壳体(6)上口密闭封装高强度玻璃板(2)，最后通过换气嘴(4)将壳体(6)内部的空气置换成惰性气体。

当阳光透过高强度玻璃板(2)照射到聚光反射面(5)上，被规则聚焦反射到集热管(3)上，使集热管(3)表面的光线密度大幅增加，其环境温度成倍提高。由于反射面(5)有惰性气体的保护，所以不会氧化锈蚀或粘附灰尘，金属集热管(3)两端开口并有管路接头(1)，便于安装使用和水的对流。