專利名稱：太陽能集熱器的制作方法
太陽能集熱器
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能集熱器，屬于太陽能熱利用技術(shù)領(lǐng)域。背景技術(shù)：
與本發(fā)明相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)可參考PCT公開專利申請W096/12918所示，其所揭示的集熱器包括一圓柱形殼體，在該圓柱形殼體的內(nèi)表面排設(shè)有吸熱管，該吸熱管外表面鍍有高溫太陽能選擇性吸收涂層，并且該吸熱管兩端連接有工作流體出口管與進(jìn)口管，而該殼體的一端呈開口設(shè)置，以便接收集中的入射光，當(dāng)被集中的太陽光自該殼體的開口射入后，經(jīng)過吸熱管外表面鍍的吸收涂層將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，從而加熱吸熱管內(nèi)的工作流體，此種結(jié)構(gòu)的不足之處在于第一，被集中的太陽光自該殼體的開口射入后，雖大部分被通過吸熱管表面鍍的吸收涂層轉(zhuǎn)化為熱能，但依有一部分被反射至大氣中，如此造成整體效率不高；第二，由于上述結(jié)構(gòu)中被集中的太陽光入射的開口為敞開設(shè)置，如果該集熱器應(yīng)用在多風(fēng)的地區(qū)時，一方面是一些其他物質(zhì)(如沙塵及樹葉等)等會被風(fēng)吹入該集熱器的開口內(nèi)，如此會妨礙太陽光的吸收，另一方面是當(dāng)風(fēng)從開口吹入與吹出的過程中，風(fēng)會帶走部分熱量，如此也會降低該集熱器的整體效率。當(dāng)然業(yè)界也有在該集熱器的開口設(shè)置一平面透明擋板以將此集熱器的開口擋住，但此透明擋板會將被集中的太陽光反射至空氣中，從而更不利于提高該集熱器的集熱效率。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種太陽能集熱器，用以克服現(xiàn)有集熱器集熱效率低的缺陷。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，實(shí)施本發(fā)明的太陽能集熱器包括吸熱管，該吸熱管螺旋排布形成一腔體，該腔體一端設(shè)有一開口，以接收集中入射的太陽光，而該吸熱管一端與工作流體進(jìn)口管連接，而另一端與工作流體出口管連接，并且該開口外部覆蓋一透明蓋體，該透明蓋體向背離開口的方向凸出并呈曲面設(shè)置。
依據(jù)上述主要特征，該太陽能集熱器在與開口相對的另 一端設(shè)有一反射體，該反射體延伸至該腔體內(nèi)，以將入射的太陽光反射至吸熱管上。
依據(jù)上述主要特征，該反射體為圓錐狀或三角錐狀或方錐狀。
依據(jù)上述主要特征，該反射體表面設(shè)有許多凹凸表面，以充分將太陽光反射至吸熱管上。
依據(jù)上述主要特征，該吸熱管從開口一端到另 一端呈倒錐形或半橢圓形排布。
依據(jù)上述主要特征，該透明蓋體由高透光率的材料制成。依據(jù)上述主要特征，該吸熱管表面涂有太陽光選擇性吸收涂膜。依據(jù)上述主要特征，該集熱器外部設(shè)有一殼體，并且殼體與吸熱管之間設(shè)有絕熱保溫層。
依據(jù)上述主要特征，該集熱器殼體外表面呈流線形。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明通過在集熱器的開口設(shè)置一透明蓋體，并且該透明蓋體向背離開口的方向凸出并呈曲面設(shè)置，如此可令集中入射的太陽光以垂直該曲面的方向透射過該透明蓋體而入射至腔體內(nèi)，從而減少反射，同時通過此透明蓋體封閉該開口，從而避免灰塵等雜質(zhì)進(jìn)入集熱器內(nèi)，同時也可避免集熱器內(nèi)的熱量隨空氣的循環(huán)被帶出集熱器，如此利于提高該集熱器的吸熱效率。

圖1為實(shí)施本發(fā)明的太陽能集熱器的剖視示意圖。實(shí)施方式
請參閱圖1所示，為實(shí)施本發(fā)明的太陽能集熱器1的剖視示意圖，該太
陽能集熱器1包括一殼體13，在具體實(shí)施時，該殼體13外表面呈流線形(如半圓形或橢圓形)，從而減少空氣阻力，并且該殼體13內(nèi)部排設(shè)有吸熱管10，該吸熱管10呈螺旋式排布由此形成一腔體100，并且該腔體100 —端設(shè)有一開口101，以便令太陽光聚光器(未圖示)所聚集的太陽光15從該開口 101射入該腔體100內(nèi)部，以便吸熱管10吸收。另外，該吸熱管10表面設(shè)有選擇性吸收涂膜104，如電鍍黑鉻層，如此吸熱管10利用該吸收涂膜104只吸收可見光，不吸收紅外光，同時也不向外輻射紅外光，如此以增加吸熱管10的吸熱效率。
另外，該殼體13在開口 101外部覆蓋一透明蓋體11,該透明蓋體11向背離開口 101的方向凸出并呈曲面設(shè)置，如此經(jīng)聚光器集中的太陽光15以垂直于該曲面的方向從該透明蓋體11透射至該腔體100內(nèi)，如此可減少反射，從而最大效率的利用被集中的太陽光15，在實(shí)施時，該透明蓋體11可為雙曲面或其他形狀。較佳的，該透明蓋體11由高透光率的材料制成。
再者，為了減少入射至腔體100內(nèi)的太陽光15再反射至大氣中，該殼體13在與開口 101相對的另一端設(shè)有一反射體12，該反射體12延伸至該腔體100內(nèi)，如此可將被吸熱管10表面反射的太陽光15再反射至至吸熱管10上，以增加太陽光在該腔體100內(nèi)部反射的次數(shù)，從而更好地利于吸熱管10吸收太陽光15。在具體實(shí)施時，該反射體12可為圓錐狀、三角錐狀或方錐狀之一，并且該反射體12表面還可設(shè)有許多凹凸表面，以充分將太陽光15反射至吸熱管10上。
另外，該吸熱管10呈螺旋狀排布，并且從開口 101 —端到另一端的螺旋半徑逐漸減小，以令該吸熱管10呈倒錐形或半橢圓形棑布，即令吸熱管10的彎折曲率產(chǎn)生變化，如此溫度低的工作流體自開口 101 —端的工作流體進(jìn)口管102進(jìn)入吸熱管10后被加熱，并通過將吸熱管10彎折曲率的變化，從而促進(jìn)流體徑向混合，如此可令流體充分混合以吸收熱量并從工作流體出口管103流出，從而提高熱交換效率。
再者，該殼體13與吸熱管10之間設(shè)有絕熱保溫層14，以便防止吸熱管10吸收的熱量傳導(dǎo)至殼體13外部，當(dāng)然還可以是其他的防止熱輻射的結(jié)構(gòu)，具體可參考中國專利200420109283. 5及200410065548. 0，此處不再贅述。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)
第一，實(shí)施本發(fā)明的集熱器1通過在腔體100的開口 101處設(shè)置一透明蓋體11，并且該透明蓋體11向背離開口 101的方向凸出并呈曲面設(shè)置，如此可令集中入射的太陽光15以垂直該曲面的方向透射過該透明蓋體11而入射至開口 101內(nèi)，從而減少反射，同時通過此透明蓋體11封閉該開口 101，從而避免沙塵等雜質(zhì)進(jìn)入集熱器1內(nèi)，也可避免集熱器1內(nèi)的熱量隨空氣的對流被帶出集熱器1，如此利于提高該集熱器1的效率。
第二，通過將吸熱管10排布為倒錐形或半橢圓形，從而令吸熱管10的彎折曲率產(chǎn)生變化，如此溫度低的工作流體自開口 101 —端進(jìn)入吸熱管后被加熱，并通過將吸熱管10彎折曲率的變化，促成流體湍流，如此可令
流體充分混合以吸收熱量，從而提高熱交換效率。
第三，通過在吸熱管10表面涂覆選擇性吸收涂膜104，如電鍍黑鉻層，如此吸熱管10利用該選擇性吸收涂膜104只吸收可見光，不吸收紅外光，同時也不向外輻射紅外光，如此以增加該集熱器1的吸熱效率。
第四，通過將該集熱器1的殼體13的外表面設(shè)計為流線型，從而減少空氣阻力，如此可以進(jìn)一步降低該集熱器1支撐框架(未圖示)的受力，從而利于減少所用的支撐材料及可維持較長的使用壽命。
權(quán)利要求
1.一種太陽能集熱器，包括吸熱管，該吸熱管螺旋排布形成一腔體，該腔體一端設(shè)有一開口，以接收集中入射的太陽光，而該吸熱管一端與工作流體進(jìn)口管連接，而另一端與工作流體出口管連接，其特征在于該開口外部覆蓋一透明蓋體，該透明蓋體向背離開口的方向凸出并呈曲面設(shè)置。
2. 如權(quán)利要求1所述的太陽能集熱器，其特征在于該太陽能集熱器 在與開口相對的另一端設(shè)有一反射體，該反射體延伸至該腔體內(nèi)，以將入射的太陽光反射至吸熱管上。
3. 如權(quán)利要求2所迷的太陽能集熱器，其特征在于該反射體為圓錐 狀或三角錐形或方錐狀。
4. 如權(quán)利要求3所述的太陽能集熱器，其特征在于該反射體表面設(shè) 有許多用以充分將太陽光反射至吸熱管上的凹凸表面。
5. 如權(quán)利要求1所述的太陽能集熱器，其特征在于該吸熱管從開口 一端到另一端呈倒錐形或半橢圓形排布。
6. 如權(quán)利要求1所述的太陽能集熱器，其特征在于該透明蓋體由高 透光率的材料制成。
7. 如權(quán)利要求1所述的太陽能集熱器，其特征在于該吸熱管表面涂有 太陽光選擇性吸收涂膜。
8. 如權(quán)利要求1所述的太陽能集熱器，其特征在于該集熱器外部設(shè)有 一殼體，并且殼體與吸熱管之間設(shè)有絕熱保溫層。
9. 如權(quán)利要求8所述的太陽能集熱器，其特征在于該集熱器殼體外表 面呈流線形。
全文摘要
一種太陽能集熱器，包括吸熱管，該吸熱管螺旋排布形成一腔體，該腔體一端設(shè)有一開口，以接收集中入射的太陽光，而該吸熱管一端與工作流體進(jìn)口管連接，而另一端與工作流體出口管連接，并且該開口外部覆蓋一透明蓋體，該透明蓋體向背離開口的方向凸出并呈曲面設(shè)置，如此可令集中入射的太陽光以垂直該曲面的方向透射過該透明蓋體而入射至腔體內(nèi)，從而減少反射，同時通過此透明蓋體封閉該開口，從而避免沙塵等雜質(zhì)進(jìn)入集熱器內(nèi)，同時也可避免集熱器內(nèi)的熱量隨空氣循環(huán)被帶出集熱器，如此利于提高集熱器的吸熱效率。
文檔編號F24J2/24GK101672536SQ200910201700
公開日2010年3月17日 申請日期2009年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月20日
發(fā)明者融 張, 豐 肖, 項(xiàng)曉東 申請人:益科博能源科技(上海)有限公司