[發(fā)明專(zhuān)利]一種可調(diào)式條形CPC集熱器

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710723614.6
• 申請(qǐng)日: 2017-08-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107388603A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余雷;蔣川;王軍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京索樂(lè)優(yōu)節(jié)能科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F24J2/24
• 分類(lèi)號(hào): F24J2/24;F24J2/46
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能集熱裝置，特別是一種可調(diào)式條形CPC集熱器，屬于太陽(yáng)能利用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

太陽(yáng)能作為一種清潔、無(wú)污染的可再生能源，其開(kāi)發(fā)和利用被認(rèn)為是世界能源戰(zhàn)略的重要組成部分。太陽(yáng)能熱水器已經(jīng)成功的商業(yè)化，如何更有效的利用太陽(yáng)能，成為了各國(guó)科學(xué)家致力研究的內(nèi)容。

復(fù)合拋物面聚光器(Compound parabolic concentrator，簡(jiǎn)稱(chēng)為CPC)是根據(jù)邊緣光學(xué)原理設(shè)計(jì)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(duì)于給定的接受角范圍它可以實(shí)現(xiàn)最大的聚光比，因而被應(yīng)用在太陽(yáng)能光熱、光伏系統(tǒng)中，非跟蹤、跟蹤(二級(jí)反射器)系統(tǒng)中。CPC集熱器具有最小的散熱面積，無(wú)需跟蹤裝置而降低了成本，可以實(shí)現(xiàn)中高溫集熱的需求。

太陽(yáng)能熱水器是目前唯一大規(guī)模利用的太陽(yáng)能熱利用裝置，目前的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)一般采用多個(gè)真空管集熱器或平板集熱器，存在以下不足：1、每個(gè)集熱器需要安裝專(zhuān)有的支架，結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本高；2、集熱器有一定的高度，安全性穩(wěn)定性差，同時(shí)對(duì)建筑物的外觀(guān)有一定的影響；3、集熱器采用非聚光結(jié)構(gòu)，集熱介質(zhì)溫度低，在中溫段集熱效率低；4、集熱器角度不易調(diào)節(jié)，影響了集熱器全年的太陽(yáng)能集熱效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有相關(guān)太陽(yáng)能集熱裝置的缺陷，提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、易安裝及維護(hù)，同時(shí)太陽(yáng)能集熱器集熱效率高，集熱溫度高，不影響建筑物的外觀(guān)、穩(wěn)定可靠性高的太陽(yáng)能集熱裝置。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本專(zhuān)利提供的技術(shù)方案為：

采用一種可調(diào)式條形CPC集熱器，包括翅片式吸熱管、CPC集熱器殼體、支撐彎頭、連桿、干管；兩根干管和多根翅片式吸熱管水平放置并相互垂直，翅片式吸熱管的兩端連接支撐彎頭，支撐彎頭固定在干管的上部，每根翅片式吸熱管上套有CPC集熱器殼體，CPC集熱器殼體可圍繞翅片式吸熱管轉(zhuǎn)動(dòng)，多個(gè)CPC集熱器殼體通過(guò)一根連桿連接。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述的翅片式吸熱管包括吸熱管和翅片，翅片為條形板，固定連接到吸熱管的兩側(cè)，吸熱管上覆有選擇性吸收涂層。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述的CPC集熱器殼體包括CPC反光板、玻璃板、背殼、端蓋、連接軸；CPC集熱器殼體的正面為玻璃板，背面為背殼，兩端為端蓋；CPC反光板固定在背殼上并位于CPC集熱器的內(nèi)部，連接軸固定在一側(cè)端蓋上，連接軸與連桿轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述的可調(diào)式條形CPC集熱器包括2-20根翅片式吸熱管。

相對(duì)于傳統(tǒng)技術(shù)，本發(fā)明提供的集熱器具有以下優(yōu)勢(shì)：

1） 該可調(diào)式條形CPC集熱器采用條形集熱單元，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單輕質(zhì)，進(jìn)而可利用集熱管作為各個(gè)集熱器單元的支撐，省去了集熱器復(fù)雜的支架，成本低、易安裝；

2） 該可調(diào)式條形CPC集熱器的設(shè)計(jì)可緊貼地面，風(fēng)阻小，安全性可靠性高，同時(shí)不影響建筑物的外觀(guān)；

3） 為了保障集熱器內(nèi)介質(zhì)的溫度，需要增加聚光比，采用了CPC反光板的設(shè)計(jì)；為了減少吸熱管的重量，采用了小管徑吸熱管設(shè)計(jì)；為了增大每個(gè)條形集熱單元的面積，減少集熱單元的數(shù)量，同時(shí)也為了避免高聚光比下CPC反光板的尺寸，采用帶翅片的吸熱管結(jié)構(gòu)。故翅片式吸熱管+CPC集熱器殼體的設(shè)計(jì)既保證了集熱器的集熱溫度和集熱效率，又盡可能減少了集熱單元的體積和重量；

4） 采用了連桿的設(shè)計(jì)，通過(guò)手拉連桿可實(shí)現(xiàn)各個(gè)條形集熱單元的角度調(diào)節(jié)，條形集熱單元根據(jù)不同時(shí)刻太陽(yáng)的位置進(jìn)行角度調(diào)節(jié)，保證了太陽(yáng)能集熱器的集熱效率；

5） 該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、易安裝及維護(hù)，同時(shí)太陽(yáng)能集熱器集熱效率高，集熱溫度高，不影響建筑物的外觀(guān)、裝置穩(wěn)定可靠，具有推廣潛力。

附圖說(shuō)明

圖1是可調(diào)式條形CPC集熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是翅片式吸熱管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是CPC集熱器殼體的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1是翅片式吸熱管、2是CPC集熱器殼體、3是支撐彎頭、4是連桿、5是干管、6是吸熱管、7是翅片、8是CPC反光板、9是玻璃板、10是背殼、11是端蓋、12是連接軸。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1