[发明专利]金属螺旋管式太阳能集热器

摘要

金属螺旋管式太阳能集热器，涉及太阳能热利用技术。在支撑体上方布置柱状螺旋金属管，在螺旋金属管的下方设置聚光反射件，聚光反射件设置在所述支撑体上，螺旋金属管的两端分别连接可与外部的储热或用热系统连接的金属引出管；特殊设计的聚光反射件中的任意一段都可做到在该段反光面上所到达的太阳入射光线在其阳光强度相对强的那一整段时间内全部反射汇聚到集热元件表面，而其它形状的反光聚光面反射汇聚同样长短的一段时间内的太阳入射光线其光线却不是一天中最强的那一段时间内的光线。螺旋金属管输出端的介质温度有可能大大提高，为太阳能提供了其它领域的使用空间。

主权项

1.金属螺旋管式太阳能集热器，在支撑体上方布置柱状螺旋金属管，在螺旋金属管的下方设置聚光反射件，聚光反射件设置在所述支撑体上，螺旋金属管的两端分别连接可与外部的储热或用热系统连接的金属引出管；其特征在于：所述聚光反射件的反射面形状为一空间曲面，该空间曲面的截线为至少三段顺序相连的抛物线L₀、L₁、L₂……L_i组成，各抛物线的焦点均位于平面极坐标系的极点，各段抛物线L_i满足下列方程：其中，i＝0，1，2，3，4，5......；ρ为抛物线上的点到极点的距离即极径；P_i为抛物线的焦参数，为相应抛物线的顶点至焦点距离的二倍；θ为极坐标系中抛物线上的点的极角或幅角，90°＜θ≤270°；为抛物线轴的偏转角，指抛物线轴以极点为中心沿逆时针方向旋转的角；L₁与L₀的交点A₁(ρ₁，θ₁)L₂与L₁的交点A₂(ρ₂，θ₂)L_i与L_i-1的交点A_i(ρ_i，θ_i)抛物线L₀的轴与平面极坐标系的极轴的垂线间的夹角为0，此时，抛物线L₀未旋转，旋转角为0；抛物线L₁的轴相对L₀的轴沿逆时针方向旋转，旋转中心为平面极坐标系的极点，旋转的角度为称偏转角为抛物线L₂    旋转的角度为抛物线L_i    旋转的角度为相邻抛物线的焦参数P值满足下列方程：其中：i＝0，1，2，3……曲线上任意一点A_i(ρ_i，θ_i)对于集热聚焦圆的张角为2β_i，β_i为正值；当仅在平面极坐标系的极轴的过点A_i处的垂线的同一侧有入射光线到达A_i点时，在A_i处的入射光线相对于平面极坐标系的极轴的过点A_i处的垂线的最大偏转角为ω_i，入射光线相对于平面极坐标系的极轴的过点A_i处的垂线的最小偏转角为α_i；当平面极坐标系的极轴的过点A_i处的垂线的两侧有入射光线到达A_i点时，在A_i处的左侧入射光线相对于平面极坐标系的极轴的过点A_i处的垂线的最大偏转角为ω_i，右侧入射光线相对于平面极坐标系的极轴的过点A_i处的垂线的最大偏转角为α_i；令相对于平面极坐标系的极轴的过点A_i处的垂线的偏转角α_i为逆时针时为正值；相对于平面极坐标系的极轴的过点A_i处的垂线的偏转角α_i为顺时针时为负值；仅在平面极坐标系的极轴的过点A_i处的垂线同一侧有入射光线到达A_i点时，偏转角α_i为逆时针为正值，在平面极坐标系的极轴的过点A_i处的垂线两侧均有入射光线到达A_i点时，偏转角α_i为顺时针为负值，所述聚光反射件的反射面的空间曲面为所述截线沿该截线所在平面的垂线方向拉伸而成的呈槽形的曲面，各截线的焦点成一直线，所述螺旋金属管的中心线沿该直线设置。