[发明专利]一种可调式条形CPC集热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能集热装置，特别是一种可调式条形CPC集热器，属于太阳能利用技术领域。

背景技术

太阳能作为一种清洁、无污染的可再生能源，其开发和利用被认为是世界能源战略的重要组成部分。太阳能热水器已经成功的商业化，如何更有效的利用太阳能，成为了各国科学家致力研究的内容。

复合抛物面聚光器(Compound parabolic concentrator，简称为CPC)是根据边缘光学原理设计的非成像聚光器。在理论上，接收角范围内的入射光直接或经反射都最终到达接收器上，对于给定的接受角范围它可以实现最大的聚光比，因而被应用在太阳能光热、光伏系统中，非跟踪、跟踪(二级反射器)系统中。CPC集热器具有最小的散热面积，无需跟踪装置而降低了成本，可以实现中高温集热的需求。

太阳能热水器是目前唯一大规模利用的太阳能热利用装置，目前的太阳能热水系统一般采用多个真空管集热器或平板集热器，存在以下不足：1、每个集热器需要安装专有的支架，结构复杂成本高；2、集热器有一定的高度，安全性稳定性差，同时对建筑物的外观有一定的影响；3、集热器采用非聚光结构，集热介质温度低，在中温段集热效率低；4、集热器角度不易调节，影响了集热器全年的太阳能集热效率。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有相关太阳能集热装置的缺陷，提供了一种结构简单、成本低、易安装及维护，同时太阳能集热器集热效率高，集热温度高，不影响建筑物的外观、稳定可靠性高的太阳能集热装置。

为解决上述技术问题，本专利提供的技术方案为：

采用一种可调式条形CPC集热器，包括翅片式吸热管、CPC集热器壳体、支撑弯头、连杆、干管；两根干管和多根翅片式吸热管水平放置并相互垂直，翅片式吸热管的两端连接支撑弯头，支撑弯头固定在干管的上部，每根翅片式吸热管上套有CPC集热器壳体，CPC集热器壳体可围绕翅片式吸热管转动，多个CPC集热器壳体通过一根连杆连接。

作为本发明的一种改进，所述的翅片式吸热管包括吸热管和翅片，翅片为条形板，固定连接到吸热管的两侧，吸热管上覆有选择性吸收涂层。

作为本发明的一种改进，所述的CPC集热器壳体包括CPC反光板、玻璃板、背壳、端盖、连接轴；CPC集热器壳体的正面为玻璃板，背面为背壳，两端为端盖；CPC反光板固定在背壳上并位于CPC集热器的内部，连接轴固定在一侧端盖上，连接轴与连杆转动连接。

作为本发明的一种改进，所述的可调式条形CPC集热器包括2-20根翅片式吸热管。

相对于传统技术，本发明提供的集热器具有以下优势：

1） 该可调式条形CPC集热器采用条形集热单元，结构简单轻质，进而可利用集热管作为各个集热器单元的支撑，省去了集热器复杂的支架，成本低、易安装；

2） 该可调式条形CPC集热器的设计可紧贴地面，风阻小，安全性可靠性高，同时不影响建筑物的外观；

3） 为了保障集热器内介质的温度，需要增加聚光比，采用了CPC反光板的设计；为了减少吸热管的重量，采用了小管径吸热管设计；为了增大每个条形集热单元的面积，减少集热单元的数量，同时也为了避免高聚光比下CPC反光板的尺寸，采用带翅片的吸热管结构。故翅片式吸热管+CPC集热器壳体的设计既保证了集热器的集热温度和集热效率，又尽可能减少了集热单元的体积和重量；

4） 采用了连杆的设计，通过手拉连杆可实现各个条形集热单元的角度调节，条形集热单元根据不同时刻太阳的位置进行角度调节，保证了太阳能集热器的集热效率；

5） 该装置结构简单、成本低、易安装及维护，同时太阳能集热器集热效率高，集热温度高，不影响建筑物的外观、装置稳定可靠，具有推广潜力。

附图说明

图1是可调式条形CPC集热器的结构示意图；

图2是翅片式吸热管的结构示意图；

图3是CPC集热器壳体的结构示意图。

其中：1是翅片式吸热管、2是CPC集热器壳体、3是支撑弯头、4是连杆、5是干管、6是吸热管、7是翅片、8是CPC反光板、9是玻璃板、10是背壳、11是端盖、12是连接轴。

具体实施方式

实施例1