[发明专利]一种环路热管太阳能集热器系统

说明书

技术领域

本发明属于太阳能领域，尤其涉及一种太阳能集热器系统。

背景技术

随着现代社会经济的高速发展，人类对能源的需求量越来越大。然而煤、石油、天然气等传统能源储备量不断减少、日益紧缺，造成价格的不断上涨，同时常规化石燃料造成的环境污染问题也愈加严重，这些都大大限制着社会的发展和人类生活质量的提高。能源问题已经成为当代世界的最突出的问题之一。因而寻求新的能源，特别是无污染的清洁能源已成为现在人们研究的热点。

太阳能在吸热过程中，会产生局部过热加热不均匀的现象，造成局部过热，在集热管中过热沸腾，影响太阳能的吸收，同时减少了集热管的寿命，同时在吸热过程中，因为集热管的设置问题以及运行中使用问题，造成焦点的偏移，造成一部分太阳能没有充分利用，造成热量损失。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种新的太阳能集热器系统，从而有效的利用太阳能。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种环路热管太阳能集热器系统，包括太阳能集热器、水箱以及环路热管，其中环路热管的蒸发段是集热器，环路热管的冷凝段设置在水箱中；集热器吸收太阳能的热量，集热器中的水进行蒸发后进入环路热管的冷凝段，冷凝段进行放热，加热水箱中的水，冷凝段放热完成后再循环进入集热器中进行加热。

作为优选，太阳能集热器包括集热管、反射镜和集热板，相邻的两个集热管之间通过集热板连接，从而使多个集热管和相邻的集热板之间形成管板结构；所述两块管板结构之间形成一定的夹角，所述夹角方向与反射镜的圆弧线结构相对，反射镜的焦点位于管板结构形成的夹角之间。

作为优选，反射镜的焦点位于两块管板结构最低端连线的中点上。

作为优选，反射镜的圆弧线直径为R，每块管板结构的长度为R1，集热管的直径为R2，同一管板结构上相邻集热管的圆心的距离为L，两块管板之间的夹角为a，则满足如下公式：

R1/R＝c*sin(a/2)^b，

0.18<R2/L<0.34，

其中c，b为系数，0.39<c<0.41,0.020<b<0.035；

0.38<R1/R<0.41，80°<＝a<＝150°，450mm<R1<750mm,1100mm<R<1800mm,

90mm<L<150mm,20mm<＝R2<50mm。

作为优选，c＝0.4002，b＝0.0275。

作为优选，随着夹角a的增加，c、b的系数逐渐变大。

一种环路热管太阳能集热器系统，包括太阳能集热器、水箱以及环路热管，其中环路热管的蒸发段是集热器，环路热管的冷凝段设置在水箱中；所述系统还包括集热管、反射镜和集热板，相邻的两个集热管之间通过集热板连接，从而使多个集热管和相邻的集热板之间形成管板结构；管板结构表面涂敷吸热层，所述吸热层从管板结构内向外依次包括过渡层、红外反射涂层、吸热涂层、减反射涂层和保护层，其中过渡层、红外反射涂层、吸热涂层、减反射涂层和保护层的厚度的分别是0.03um、0.23um、0.77um、0.15um、0.12um；所述过渡层是通过中频反应磁控溅射方法沉积金属Al、Si与N形成的化合物的过渡层；所述红外反射涂层从内向外为W、Cr、Ag三层，三层的厚度比例为9:4：7；吸热涂层从内向外依次包括Cr、Nb、Zr、NbN、Cr₂O₃五层，五层的厚度比例为9:7:4：4：5；减反射涂层从内向外依次是AlN、TiO₂、Nb₂O₅、Al₂O₃、和Si₃N₄五层，其中五层的厚度比例为3:6:8:9:2；保护层的成分与过渡层相同。

一种环路热管太阳能集热器系统，包括太阳能集热器、水箱以及环路热管，其中环路热管的蒸发段是集热器，环路热管的冷凝段设置在水箱中；所述系统还包括集热管、反射镜和集热板，相邻的两个集热管之间通过集热板连接，从而使多个集热管和相邻的集热板之间形成管板结构；集热器的集热管的材料为铜铝合金，所述铜铝合金的组分的质量百分比如下：3.9％Cr，3.6％Ag，2.6％Mn，3.25％Zr，2.3％Ce，1.5％Ti，2.36％Si，其余为Cu、Al，Cu、Al的比例为3.23:2.18。

与现有技术相比较，本发明具有如下的优点：