[发明专利]平面真空型太阳能集热器

说明书

本发明涉及一种太阳能集热器，特别是一种平面真空型太阳能集热器。

随着科学技术的发展，使得能源的消耗量不断提升，全世界的科学家们均竭尽所能地研究开发各种不同的能量来源，而阳光则是一种最容易取得的能源，其不单无需花费成本，同时在世界各地均可方便的加以运用，虽然已有人发明出可吸收阳光的集热器，可利用阳光来提高水温，但是现今的设备对于阳光的吸收利用一直未达到理想而经济的程度，故始终未能被普遍的应用;

目前一般市面上所能见到的太阳能集热器，其构成即如图4所示，其是在一铜管40的顶面焊接一集热片50，铜管40底面垫设一层锡箔70及保温材料60，再一起置于外框80中，当阳光射在集热片50上时，将热量传导至铜管40上，而铜管40之中则为热媒，一般家用的则是在其中通过自来水，使较低温的水在铜管40中流动时，吸收铜管40的热量而使水温上升，此种方式的热传效率极差，其原因便是因为在日照温升的同时，从顶部传导对流散失的热量太多，分析其在接受日照的过程中，因为在铜管40的四周仍充满空气，故而热量仍会在未传导于铜管40内之水以前以不同程度的传导、对流和幅射的形式经由空气而大量的散失，当温度累积愈高时，其相对流失至常温的外界的热量也愈多，故而其效率也愈低，其效率和设定温度间的关系如图5所示，当将出水温度设定在摄氏29度时，其效率约为百分之65%，但当要将出水温度要求在超过七十度时，其效率便急速的降落至仅存约百分之三十，故而在实用上热源无法被高效率使用，反不如以煤气加热来得快速方便，因而使得太阳能的利用受到限制，使充满热能的阳光每天白白地浪费掉，所以大有改善的必要;又如前述现有集热器因为保温材料60的设置，使得其体积增大而重量增加，在组装上特别不方便，不论搬运或制作均极费事。

本发明的主要目的在于：提供一种平面真空型太阳能集热器，主要将铜管设于弧形波状的反射面上，使更大角度范围照射的日光均可反射到集中热能的铜管上，而铜管上面则罩设一透明面盖，使面盖与反射板之间的空间成为真空空间，可使热散失的情形得到改善。

本发明提供的太阳能集热器，使其集热效率有效的提升，该集热器是在一呈弧形波状的反射面上蒸镀一银层，使较大范围的阳光均可反射在设于反射面上的铜管上，在铜管顶面架设有补强杆和透明面盖，并将透明面盖与反射面间的空间封闭为真空空间，使热量失去传导的介质，而可使本发明的集热效率提升。

本发明的平面真空型太阳能集热器，是在反射板面上架设铜管，铜管两端与进、出水槽连通，关键在于：反射板表面呈弧形波状，其圆心设在铜管水平直径与管体的交接点上，管体顶面罩设透明面盖，反射板与面盖间为封闭的真空空间。

所述面盖与铜管间可铺设钢条。

所述反射面上可镀以光反射物质。

所述铜管表面可镀黑。

所述真空空间中可设有用于测量真空度的浮标。

所述钢条与铜管可呈直交设置。

本发明具有如下效果：

由于用于反射阳光的反射板板面呈弧形波状，可反射更多的光线到集热体，以得到更多热量;又由于面盖与反射面间的空间为真空空间，减少了热量向外界传播的条件，大大提高了集热效率。

附图简要说明：

图1为本发明铜管与反射面间的组合剖面图;

图2为本发明的组合侧视剖面图;

图3为本发明仅表面幅射热损失的效率及出水温度的曲线关系图;

图4为现有集热器的组合平面图;

图5为现有集热器传导、对流、幅射热损失三者之和的效率与出水温度的曲线关系图。

以下结合附图及实施例进一步说明本发明的技术特征及效果。

如图1所示，本发明主要由塑钢制成一反射板10，该反射板10的表面形成弧形波状，并且在反射板10的顶面间隔设置突出的支杆11，每一支杆11接触并支撑着一铜管20，其中反射板10的弧形波状的圆心是定位在铜管20的水平直径与管体的交接点处，波形相接的最高点则定位在铜管的最低点处连线的中点上，而在弧形波状的表面则以镜面蒸镀的方式镀上一层银，使之具有较佳的反射效果，并且因为弧形波状与铜管20间特定的相对位置，使得较大范围的日照可以因为弧形波状反射面的反射作用而反射至铜管20上，而可大幅的增加其吸收热能的有效时间与有效范围，换言之，藉由本发明的装置可增加有效日照的比例;而铜管20的表面则电镀成可吸热的黑铬，使得铜管20的吸热效率更高，而热幅射散热率则最小。