[发明专利]一种真空式集热器及集热方法

说明书

本发明公开了一种真空式集热器及集热方法，涉及太阳能热利用技术领域，真空式集热器包括真空管、金属网状构件、上通道和下通道；至少两个真空管阵列排布在上通道和下通道之间，真空管的一端与上通道连通，另一端与下通道连通；至少两个金属网状构件层叠阵列连接于空腔内部，具有储热和限制对流作用。本发明具有光热转换效率高、储热能力强的优点。

技术领域

本发明涉及太阳能热利用技术领域，具体涉及一种真空式集热器及集热方法。

背景技术

太阳能是一种可再生的新能源，它具有环保、长久的优势，是应对能源短缺气候变化的重要选择之一，越来越受到世人的强烈关注。太阳能利用技术主要指太阳能转换为热能、机械能、电能、化学能等技术，其中太阳能向热能转换历史最久远、开发最普遍，被称为太阳能热利用。

目前较为普遍的平板式太阳能集热器，其吸热体是吸热板，吸热板的材料有金属、塑料、橡胶、陶瓷等，结构有排管和集管，为了加大吸收太阳能的作用，吸热板上有涂层，涂层分为非选择性涂层和选择性涂层，涂层的加工工艺有真空镀膜、阳极化镀膜等。

吸热板的涂层材料对吸收太阳辐射能量起非常重要的作用。因为太阳辐射的波长主要集中在0.3-2.5um的范围内，而吸热板的热辐射则主要集中在2-20um的波长范围内，要增强吸热板对太阳辐射的吸收能力，又要减小热损失，降低吸热板的热辐射，就需要采用选择性涂料。选择性涂料是对太阳短波辐射具有较高吸收率，而对长波辐射发射率却较低的一种涂料，目前国内外的生产厂大多采用磁控溅射的方法制作选择性涂层，可达到吸收率0.93-0.95，发射率0.12-0.04，大大提高了吸热性能。

但是，尽管采用了这些技术手段，但平板式太阳能集热器仍然无法克服吸热面积比较小，热损失较大的问题。吸热面积有限，集热器的体积限制了吸热板的面积，进而限制了吸热面积，而太阳能集热器的体积不能无限增大。尽管使用了选择性涂层提高了吸热板的吸热效率，但是当吸热板温度升高后，热损失也会增加，只能通过改进保温隔热层材料、或是加厚玻璃盖板、以及增设透明蜂窝等手段来降低热损。因此，光热转换效率受吸热板材料和结构影响较大，为了提高转换效率，只能选用昂贵的材料和复杂的机构，加工成本很高，加工难度很大。

发明内容

因此，本发明实施例要解决的技术问题在于现有技术中的集热器光热转换效率低。

为此，本发明实施例的一种真空式集热器，包括：真空管、金属网状构件、上通道和下通道；

至少两个真空管阵列排布在上通道和下通道之间，真空管的一端与上通道连通，另一端与下通道连通；

至少两个金属网状构件层叠阵列连接于真空管空腔内部，具有储热和限制对流作用。

优选地，所述金属网状构件为钢丝网。

优选地，所述钢丝网的丝线为中空管，中空管内部填充有吸热液体。

本发明实施例的一种真空式集热器，包括：真空管、金属网状构件、上通道和下通道；

至少两个真空管阵列排布在上通道和下通道之间，真空管的一端与上通道连通，另一端与下通道连通；

至少两个金属网状构件层叠阵列连接于真空管空腔内部，具有可调节的储热和限制对流作用。

优选地，所述金属网状构件包括第一金属管板和第二金属管板；

第一金属管板和第二金属管板均包括平行排列的金属管，平行排列的金属管形成板状，金属管具有管盖，管盖与金属管管壁之间通过转轴可转动连接，用于根据光照和温度的变化调节储热和限制对流作用；

第一金属管板和第二金属管板交替层叠排列，相邻管板的金属管排列方向相互交叉或垂直。

优选地，所述金属网状构件包括呈网状结构的金属片和传动机构；