[實用新型]平板聚光型太陽能集熱器

有效

• 申請號: 201520271214.2
• 申請日: 2015-04-29
• 公開（公告）號: CN204593902U
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發明（設計）人: 赫崇君;孫希干;磨名言;李勇健
• 申請（專利權）人: 南京星環能源科技有限公司
• 主分類號: F24J2/12
• 分類號: F24J2/12;F24J2/32;F24J2/05;F24J2/46
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

技術領域

本實用新型涉及太陽能熱利用領域，具體涉及一種平板聚光型太陽能熱管集熱器。

背景技術

太陽能光熱技術為未來解決能源問題提供廣闊前景，目前太陽能熱水器主要有高硼硅玻璃真空管式和高效吸熱藍膜平板式兩種，真空管已經發展20多年，鍍膜工藝已經很成熟，從單靶到多靶磁控濺射鍍膜技術，目前膜層吸熱效率已經達到94％以上，低溫反射率已經達到6％以下，處于比較理想狀態，只要按照成熟工藝嚴格控制生產過程都可以生產出質量較高的真空管，真空管熱水器有著很好的優點，單位面積吸收率高發射率低保溫好，特別在較冷地區具有得天獨厚的優越性，然而也有明顯的缺點，無法與建筑很好的相結合，受管徑的局限吸熱面積小，雙層玻璃吸熱效率受到影響，玻璃容易破損先天具有安全隱患，國外真空管式熱水器因此而使用較少；平板式熱水器具有光照面積大，吸熱率高傳熱快，易與建筑相結合，蓋板為鋼化超白玻璃沒有安全隱患等優點，但也有明顯的缺點，吸熱面積大散熱面積也大所以熱平衡溫度較低，低溫高效，無法獲得高溫，沒有保溫能力，為了防止熱水結垢要靠介質導熱，所以只在南方溫度較高地區適用，到目前為止還沒有一種熱水器能夠結合這兩種熱水器的優點，便于在任何區域推廣，又能解決普通熱水器從低溫向中溫發展，并能發展成蒸汽式熱水器，同時熱水器安裝麻煩，零部件較多，又不易維護，無論是普通真空管式還是普通平板式都一樣，冬天往往成為擺設，嚴重依賴電輔助加熱，平板熱水器藍膜暴露在空氣中衰減很快壽命期大大減短，國內熱水器價格戰愈演愈烈，太陽能熱水器行業處于明顯衰退狀態。

實用新型內容

本實用新型提供一種平板聚光型太陽能集熱器，包括集熱器組合外框、集熱器熱管、玻璃蓋板、反射板，集熱器熱管上方為玻璃蓋板，下方為反射板，通過集熱器組合外框安裝為一個整體；其特征在于：所述反射板由若干雙曲拋物面聚光板構成，表面鍍制鏡面反射膜，每根集熱器熱管下方布置一塊雙曲拋物面聚光板。

進一步，集熱器熱管基體為內鍍膜不銹鋼管，中間段外套玻璃管，玻璃管與內鍍膜不銹鋼管可伐合金封接，內鍍膜不銹鋼管兩端頭設置膨脹節波紋管，若干集熱器熱管平行并排，首尾通過膨脹節波紋管及接頭管路串聯或并聯為一體。

更進一步，集熱器組合外框包括固定底板、四周固定板，集熱器熱管兩端連接處整體發泡形成固定保溫模組，固定板上開孔，分別為導熱介質進口和出口，連為一體的集熱器熱管通過接頭管路安裝在固定板的進口和出口處，若干雙曲拋物面聚光板并行排布拼接為一體置于固定底板上。

更進一步，玻璃蓋板為鋼化超白玻璃蓋板，上表面為平面，下表面設有菲涅爾聚光透鏡，與固定底板上的雙曲拋物面聚光板形成互補復合聚光結構。

更進一步，集熱器組合外框與保溫模組組裝后，鋁合金玻璃壓條形成密封結構。

本實用新型提供的平板聚光型太陽能熱管集熱器，采用平板式，可使集熱器易與建筑相集合，沒有安全隱患，容易安裝維護，功能上可實現增大光照面積，成倍提高熱量吸收效率，有利于高效儲存中溫(300℃以內)熱能，工程上大面積并聯使用，可以實現穩定蒸汽供應，根據需求有機組合。

30倍以下聚光，采用金屬熱管內介質導熱，整體結構簡單，介質集熱溫度可以達到300℃，是一種高效中溫集熱器。

所述的鋼化超白玻璃蓋板，分為兩種，一種為直接透射式鋼化鍍膜超白玻璃蓋板，其下面與之對應的是雙曲拋物面反射鏡，可以設計聚光倍率30倍以內，一次性聚光效率高，安裝集熱器需要做簡單跟蹤太陽光裝置，可以是平單跟或斜單跟方式，是作為太陽能中溫工程用集熱器理想方案。

另一種是玻璃蓋板下表面設有菲涅爾聚光透鏡，其下面與之對應的是雙曲拋物面反射鏡，熱管在中間，太陽光直射經過菲涅爾聚光透鏡匯聚照在熱管上，當太陽光偏射匯聚在雙曲拋物面反射鏡上，經過全天候光學模擬設計的拋物面會在較大容差角度范圍內把匯聚光反射到熱管上，只需要按當地緯度角按季節放置或按冬天要求放置即可，實現無需跟蹤的家庭用高效熱管集熱器。

其中聚光透鏡采用齒紋向內平面朝外的線聚焦菲涅爾透鏡設計，透鏡玻璃采用鋼化鍍膜處理，鍍膜玻璃增加入射光透過率，以及減少表面入射光反射率，雙面鍍膜還有利于玻璃表面自潔功能，透鏡采用低鐵超白玻璃材質，鋼化強度要求達到國家平板熱水器蓋板玻璃的標準。

集熱器熱管包括直通式和單通式兩種熱管，雙曲拋物面聚光板，包括整體成型雙曲拋物面裝置，裝置可以采用壓鑄成型或壓延成型或輥壓成型的方式形成一體，雙曲拋物面表面拋光和高光噴涂烘干處理后鍍制高效鏡面反射膜，可以根據具體產品不同聚光要求,設計和光學模擬相應的雙曲拋物面反射鏡。