[實用新型]中高溫型太陽能集熱器

無效

• 申請號: 02208888.1
• 申請日: 2002-04-05
• 公開（公告）號: CN2532425Y
• 公開（公告）日: 2003-01-22
• 發明（設計）人: 趙夔;王莉芳;謝大林;張保澄;張彬;鄒定國
• 申請（專利權）人: 趙夔;鄒定國
• 主分類號: F24J2/14
• 分類號: F24J2/14
• 代理公司: 北京清亦華專利事務所
• 代理人: 羅文群

技術領域

本實用新型涉及一種中高溫型太陽能集熱器，屬太陽能利用設備技術領域。

背景領域

目前國內大量生產使用的太陽能集熱器，都屬于低溫型，主要用于家庭熱水供應。這種集熱器使用了低溫型太陽能集熱管，如果直接用太陽能集熱管加熱水，水溫低于100℃，因為玻璃集熱管不能承受高于一個大氣壓的壓強。低溫型集熱管的太陽能選擇性吸收涂層基本上為鋁(Al)與氮化鋁(AlN)的復合物，其中的金屬鋁按照設定的比例分布在氮化鋁金屬陶瓷中。用磁控濺射方法可以制備出選定厚度的多層膜，這種組合膜層對太陽光譜具有良好的選擇性吸收作用。但是由于復合膜中均勻存在的大量的鋁的單粒子在較高溫度下趨于聚集，使復合膜層變色，破壞了光熱轉換性能，所以一般AlN-Al太陽能集熱管的高溫熱穩定性較差，不能用在中高溫型太陽集熱器中。

實用新型內容

本實用新型的目的是設計一種中高溫型太陽能集熱器，改變已有技術的結構，使其可以利用太陽能將循環管道中的導熱油加熱至100℃以上，以使太陽能集熱器具有更廣泛的用途。

本實用新型設計的中高溫型太陽能集熱器，包括上方盒、下方盒、集熱管和平板支架，反光瓦和U型管，所述的集熱管的上端伸入上方盒中，并通過固定密封圈與上方盒相對固定，下端伸入下方盒中，并通過尾罩固定；所述的反光瓦墊在集熱管下，反光瓦平鋪在平板支架上；所述的U型管置于集熱管內，U型管外套有導熱鋁翼，U型管的上端兩出口分別與進油管和連通管或出油管和連通管相接，進油管、出油管和連通管置于上方盒內。

本實用新型設計的中高溫型太陽能集熱器，可以提供多個溫度在100℃以上的導熱油集熱板串聯連接，利用太陽能將循環管道中的導熱油加熱至100℃以上，整套集熱器的所有元器件可以承受250℃的溫度。中高溫集熱器具有廣泛的用途，導熱油通過二次熱交換可以產生蒸汽，用于海水淡化、倉庫烘干、食品加工、或家庭供暖及做飯等等。這種集熱器特別適合缺少能源供給的邊遠地區和海島的居民或部隊的日常生活使用。同等尺寸的中高溫型太陽能集熱器的造價與目前大量使用的民用太陽能熱水器幾乎相同，這為其推廣應用創造了有利條件。

附圖說明

圖1是本實用新型設計的中高溫型太陽能集熱器的結構示意圖。

圖2是集熱器中每根集熱管的剖視圖。

圖3是圖1的B-B剖視圖。

圖4是U型管與進、出油管的連接示意圖。

圖1-圖4中，1是上方盒，2是集熱管，3是下方盒，4是平板支架，5是反光瓦，6是導熱鋁翼，7是固定密封圈，8是U型管，9是進油管，10是出油管，11是連通管，12是尾罩，13是保溫材料。

具體實施方式

如圖所示，本實用新型涉及的中高溫型太陽能集熱器，包括上方盒1、下方盒3、集熱管2、平板支架4、反光瓦5和U型管8。集熱管2的上端伸入上方盒l中，并通過固定密封圈7與上方盒相對固定，下端伸入下方盒3中，并通過尾罩12固定。反光瓦5墊在集熱管2下，反光瓦5平鋪在平板支架4上。U型管8置于集熱管2內，U型管8外套有導熱鋁翼6，U型管的上端兩出口分別與進油管9和連通管11或出油管10和連通管11相接，進油管、出油管和連通管置于上方盒內1。

本實用新型所采用的中高溫太陽能集熱管，其涂層為包埋Nb、Ti金屬團蔟的金屬陶瓷薄膜，該技術已由本申請人申請專利，其申請號為01136648.6，申請日為2001年10月25日。由于采用耐高溫的Nb、Ti金屬包埋，替換了金屬Al，使得復合金屬陶瓷薄膜的高溫熱穩定性好。這種薄膜即在空氣中加熱至400℃，其顏色及性能不發生變化。在太陽能集熱管中，復合膜位于兩層密封玻璃管中，處于較好的真空條件下，這更加有利于提高其高溫熱穩定性能。為了在集熱管中獲得溫度高于100℃以上的流動的導熱油，因此要求太陽能集熱管中的復合薄膜所承受的悶曬溫度要大大高于200℃，所以本實用新型必須選用中高溫太陽能集熱管，一般的民用低溫集熱管不能使用。

太陽輻射光是離散性的，為了在太陽能集熱管中獲得數百度的中高溫，每只聚熱管必須配置較大面積的聚焦式反光瓦，以便收集較多的太陽輻射光聚焦到集熱管上，提高集熱管中的光熱轉換溫度。本實用新型采用了CPC型鏡面鋁反光瓦5，其體積小，聚焦系數大，可以高效的將接受到的太陽輻射光集中到集熱管的太陽能選擇性吸收涂層上。CPC型反光瓦的主要技術參數是聚光比Cr(Concentration?ratio)，本實用新型選擇Cr＝1.48。