[發(fā)明專利]采用半邊復(fù)合拋物面聚光裝置的掛壁式集熱器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010153422.4
• 申請日: 2010-04-21
• 公開（公告）號: CN101839564A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 余雷;王軍;張耀明
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: F24J2/12
• 分類號: F24J2/12;F24J2/46
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種太陽能聚光集熱裝置，特別是一種非跟蹤聚光集熱裝置，屬于太陽能聚光集熱技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

太陽能作為一種清潔、無污染的可再生能源，其開發(fā)和利用被認(rèn)為世界能源戰(zhàn)略的重要組成部分。

復(fù)合拋物面聚光器(Compound?parabolic?concentrator，簡稱為CPC)是根據(jù)邊緣光學(xué)原理設(shè)計的非成像聚光器。在理論上，接收角范圍內(nèi)的入射光直接或經(jīng)反射都最終到達(dá)接收器上，對于給定的接受角范圍它可以實現(xiàn)最大的聚光比，因而被應(yīng)用在太陽能光熱、光伏系統(tǒng)中，非跟蹤、跟蹤(二級反射器)系統(tǒng)中。CPC模型的建立與發(fā)展起于七十年代末，大量學(xué)者做了相關(guān)研究。管狀CPC在光熱系統(tǒng)中的應(yīng)用最為廣泛，它具有最小的散熱面積，無需跟蹤裝置而降低了成本，可以實現(xiàn)中高溫集熱的需求。

太陽能熱水器是目前唯一大規(guī)模利用的太陽能熱利用裝置，但傳統(tǒng)的太陽能熱水器由于破壞了建筑的結(jié)構(gòu)及美觀而被許多新樓房所禁止使用，應(yīng)運而生的掛壁式太陽能熱水器成為了用戶的新寵。但也存在了一些不足：成本偏高、太陽能利用率低、集熱溫度低、對固定裝置的要求高等。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供了一種美觀、便于安裝、成本低、太陽能利用率高、集熱溫度高、重量輕的采用半邊復(fù)合拋物面聚光裝置的掛壁式集熱器。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

一種采用半邊復(fù)合拋物面聚光裝置的掛壁式集熱器，該掛壁式集熱器包括：表面朝南并豎直擺放的玻璃平板、與玻璃平板相連接的外部框架和多個東西向擺放并垂直分布的半邊復(fù)合拋物面聚光裝置，該半邊復(fù)合拋物面聚光裝置位于玻璃平板和外部框架所圍成的空間內(nèi)且該半邊復(fù)合拋物面聚光裝置固定在外部框架上；

半邊復(fù)合拋物面聚光裝置包括玻璃真空集熱管和半邊復(fù)合拋物面反光板，玻璃真空集熱管位于半邊復(fù)合拋物面反光板的下端。

優(yōu)選的，多個半邊復(fù)合拋物面聚光裝置所形成的平面及玻璃平板均向北傾斜一定角度擺放，該角度范圍為0°-60°。

優(yōu)選的，半邊復(fù)合拋物面聚光裝置的接收半角的范圍為10°-60°。

有益效果：

1)該裝置采用了掛壁式，可以與建筑完美的結(jié)合，易于安裝同時又不破壞建筑的結(jié)構(gòu)。

2)該裝置采用了半邊復(fù)合拋物面聚光裝置，可以接收到最多可能的太陽光；其采光特點是冬季聚光比高，夏季聚光比低，可以實現(xiàn)全年恒溫運行；全年無需調(diào)整反光板的方向，并且平均聚光比比一般的復(fù)合拋物面聚光器高；比一般掛壁式太陽能熱水器集熱溫度高；用廉價輕便的反光板代替了集熱管，降低了成本，減輕了重量。

3)該裝置采用了玻璃真空集熱管，可以減少熱損失，具有較好的保溫性。

4)該裝置采用了玻璃平板與外部框架形成的封閉結(jié)構(gòu)，可以保證反光板及真空集熱管的壽命，并且易于清洗及運輸。

5)該裝置成本低、集熱效果好、易于安裝、美觀、維護(hù)費用低、結(jié)構(gòu)簡單易于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供的半邊復(fù)合拋物面反光板的掛壁式集熱器剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中有：玻璃真空集熱管1-1、半邊復(fù)合拋物面反光板1-2、截掉的另一半邊復(fù)合拋物面反光板1-3；

圖2是本發(fā)明提供的第一個實施例采用半邊復(fù)合拋物面反光板的掛壁式集熱器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中有：半邊復(fù)合拋物面聚光裝置1、玻璃平板2、外部框架3；

圖3是提供的第一個實施例采用半邊復(fù)合拋物面反光板的掛壁式集熱器的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中有：半邊復(fù)合拋物面聚光裝置1、玻璃平板2、外部框架3；

圖4是本發(fā)明提供的第二個實施例采用半邊復(fù)合拋物面反光板的掛壁式集熱器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中有：半邊復(fù)合拋物面聚光裝置1、玻璃平板2、外部框架3。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

本發(fā)明提供的采用半邊復(fù)合拋物面聚光裝置的掛壁式集熱器，該半邊復(fù)合拋物面聚光裝置的掛壁式集熱器包括：表面朝南并豎直擺放的玻璃平板2、與玻璃平板2相連接的外部框架3和多個東西向擺放并垂直分布的半邊復(fù)合拋物面聚光裝置1，該半邊復(fù)合拋物面聚光裝置1位于玻璃平板2和外部框架3所圍成的空間內(nèi)且該半邊復(fù)合拋物面聚光裝置1固定在外部框架3上；

半邊復(fù)合拋物面聚光裝置1包括玻璃真空集熱管1-1和半邊復(fù)合拋物面反光板1-2，玻璃真空集熱管1-1位于半邊復(fù)合拋物面反光板1-2的下端。