[發明專利]一種利用可調式曲面反光板的太陽能集熱裝置在審

申請號：	201710723512.4	申請日：	2017-08-22
公開（公告）號：	CN107328114A	公開（公告）日：	2017-11-07
發明（設計）人：	余雷;李貴;徐玲艷	申請（專利權）人：	南京索樂優節能科技有限公司
主分類號：	F24J2/05	分類號：	F24J2/05;F24J2/10;F24J2/12;F24J2/20;F24J2/54;F24J2/48;H02S20/30
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種利用調式曲面光板太陽能裝置
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種太陽能集熱裝置，特別是一種利用可調式曲面反光板的太陽能集熱裝置，屬于太陽能利用技術領域。

背景技術

太陽能作為一種清潔、無污染的可再生能源，其開發和利用被認為世界能源戰略的重要組成部分。太陽能熱水器已經成功的商業化，如何更有效的利用太陽能，成為了各國科學家致力研究的內容。

以太陽能熱水器為主的非聚光太陽能集熱器以及得到大規模的應用，該類集熱器適用于熱源溫度需求較低的領域，比如50℃以內的應用領域。對于更高溫的熱源需求，如中低溫區域（70℃~120℃），非聚光集熱器則難以滿足，或者在此溫度下集熱效率很低。而聚光集熱器可以作為更高溫度的熱源，適用于更廣的應用領域。

復合拋物面聚光器(Compound parabolic concentrator，簡稱為CPC)是根據邊緣光學原理設計的非成像聚光器。在理論上，接收角范圍內的入射光直接或經反射都最終到達接收器上，對于給定的接收角范圍它可以實現最大的聚光比，因而被應用在太陽能光熱、光伏系統中，非跟蹤、跟蹤(二級反射器)系統中。CPC集熱器具有最小的散熱面積，無需跟蹤裝置而降低了成本，可以實現中溫集熱的需求。

目前的復合拋物面聚光集熱器已經開發了一系列產品，但由于一些不足或問題，限制了該類集熱器的推廣應用：1、一般采用完整及對稱的CPC曲線，形式單一，體積較大，適用性受到限制；2、太陽能吸熱體一般為管道，只能加熱流體，應用范圍小；3、集熱器內的反光板容易落灰和雜物，不宜清理，影響了使用效果；4、集熱器的角度一般不能調節，影響了集熱器的使用效果和太陽能利用率；5、集熱裝置價格較高，難以普及。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有相關太陽能集熱器的缺陷，提供了一種具有結構簡單成本低，太陽能利用率高、應用范圍廣的太陽能集熱裝置。

為解決上述技術問題，本專利提供的技術方案為：

采用一種利用可調式曲面反光板的太陽能集熱裝置，包括曲面反光板、玻璃板、側板、邊框、支撐架、雙面平板集熱器、集熱器托架；曲面反光板為槽型曲面板狀結構，玻璃板為長方形板狀結構，玻璃板的四周固定在邊框上，曲面反光板的上下兩端固定在邊框上，曲面反光板、玻璃板和兩個側板構成一個封閉的空間，雙面平板集熱器位于該封閉空間內，支撐架與邊框的兩側通過軸連接，支撐架固定在地面上，雙面平板集熱器水平放置，雙面平板集熱器通過集熱器托架固定在支撐架上。

作為本發明的一種改進，所述的雙面平板集熱器為長方體結構，包括上玻璃板、上吸熱板、下吸熱板、下玻璃板、集熱器側壁、端蓋；上玻璃板、上吸熱板、下吸熱板、下玻璃板由上至下依次平行放置，并固定于兩側的集熱器側壁上，雙面平板集熱器的兩端設有端蓋。

作為本發明的一種改進，所述的曲面反光板的曲面為非對稱復合拋物面或圓弧面。

作為本發明的一種改進，所述的支撐架為倒T字狀，支撐架的頂部設有軸孔。

作為本發明的一種改進，所述的集熱器托架由一根橫桿和多跟豎桿組成，橫桿與豎桿垂直。

作為本發明的一種改進，所述的上吸熱板的上表面和下吸熱板的下表面均覆有太陽能選擇性吸收涂層。

相對于現有技術，本發明提供的集熱裝置具有以下優勢：

1）該集熱裝置可以同時加熱吸熱體的上下表面，加熱效果好；

2）采用聚光集熱的方式，可以提高聚光比，進而提高太陽能集熱效率和集熱溫度，同時降低單位采光面積下集熱器的成本；

3）采用非完整非對稱的復合拋物面（CPC）作為曲面反光板，適合集熱器采光面傾斜放置，降低集熱器的相對高度；可將一定角度范圍內的太陽光反射到吸熱體上，減少或避免太陽能聚光集熱裝置的角度調節；

4）雙面平板集熱器內可以放置物料或流體介質，靈活方便，適用面廣；

5）雙面平板集熱器保溫效果好，并且無需保溫材料，上下表面覆有選擇性吸收涂層提高了太陽能的利用率，同時結構簡單成本低；

6）玻璃板的設計可以減少熱損失，解決曲面鏡易落灰，難清理的問題；