本發(fā)明屬于太陽能光熱應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域,提供一種曲面反射聚光平板太陽能集熱器。包括框架,安裝于框架上部的透明蓋板,安裝于框架內(nèi)部的太陽能吸熱管,安裝于框架上的曲面反射體陣列,安裝于框架底部的反射底板。本裝置能提高太陽能吸收裝置的聚光度,減少太陽能吸熱管的使用量,減少散熱損失,升溫快,吸熱管內(nèi)存儲(chǔ)工質(zhì)少,易于批量生產(chǎn)。
背景技術(shù):
太陽能熱水器作為一種潔凈無污染的綠色環(huán)保裝置正越來越受到人們的喜愛。平板型太陽能集熱器有結(jié)構(gòu)簡單、靈活精巧、易維護(hù);形式多變,易與建筑完美融合;壽命長、性能穩(wěn)定;水質(zhì)清潔、利于健康等優(yōu)點(diǎn)。
目前,市面上流行的平板太陽能集熱器采用銅鋁復(fù)合工藝,經(jīng)軋制后形成銅質(zhì)流道和鋁質(zhì)吸熱翅片,板芯表面經(jīng)陽極化處理形成選擇性吸熱涂層,或采用優(yōu)質(zhì)選擇性涂層或電鍍黑鉻涂層,由于涂層材料在陽光的照射和空氣的氧氣的氧化下,容易老化,變成淺白色,集熱器的銅管容易在水的作用下,產(chǎn)生銅綠,在水的沖刷下變薄,特別是焊接口,容易穿孔;平板型太陽能集熱器是金屬管板式結(jié)構(gòu):散熱快,保溫效果差,抗凍能力差,密封不嚴(yán)產(chǎn)生水霧等問題。
綜上所述,為了解決現(xiàn)有平面太陽能熱水器的缺點(diǎn)。目前亟需發(fā)明一種結(jié)構(gòu)簡單、靈活精巧、易維護(hù);形式多變,易與建筑完美融合;壽命長、性能穩(wěn)定;水質(zhì)清潔、利于健康。熱吸收層不容易老化,原材料便宜,不產(chǎn)生銅綠,焊接口不容易穿孔;散熱損失少,保溫效果好,抗凍能力好,不因密封不嚴(yán)產(chǎn)生水霧等問題的平板型太陽能熱水器。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種曲面反射聚光平板太陽能集熱器,能提高太陽能吸收裝置的聚光度,減少太陽能吸熱管的使用量,熱吸收層不容易老化,原材料便宜,不產(chǎn)生銅綠,焊接口不容易穿孔;散熱損失少,保溫效果好,抗凍能力好,不因密封不嚴(yán)產(chǎn)生水霧等問題的平板型太陽能熱水器;吸熱管內(nèi)存儲(chǔ)工質(zhì)少,易于批量生產(chǎn)的平板太陽能集熱器。
本發(fā)明具體技術(shù)內(nèi)容是:一種曲面反射聚光平板太陽能集熱器,包括框架,與框架連接的透明蓋板,安裝于框架內(nèi)的太陽能吸熱管,排列組裝于框架上的曲面反射體組,與框架連接的反射底板,從而實(shí)現(xiàn)太陽能集熱效果。
框架起支撐和固定透明蓋板、太陽能吸熱管、曲面反射體、反射底板的作用,同時(shí)有一定的強(qiáng)度和剛度,保護(hù)集熱器不變形,在裝配、運(yùn)輸、安裝和使用過程中內(nèi)部器件不受影響??蚣芸梢圆捎免k金件,也可以用注塑成型材料,選材范圍廣。
透明蓋板安裝在框架上部,起透光,密封,保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)等作用。透明蓋板可以經(jīng)過鍍膜、凸、凹花紋等處理,以增加透光率。
太陽能吸熱管起光熱轉(zhuǎn)化,加熱工質(zhì)的作用。太陽能吸熱管用量少,其安裝于框架內(nèi),易于保溫處理,不與空氣接觸,故熱量散失少,保溫效果好,防凍,不受外力影響,銅管、真空玻璃管等都可以選用。
曲面反射體安裝于框架內(nèi)部。曲面反射體有多曲面結(jié)構(gòu),形成封閉曲面,封閉曲面具有反光功能。曲面反射體用量大,安裝于框架內(nèi)部,不受外部環(huán)境影響,可以選用便宜材料,并做成中空件或者用泡沫材料填充等。
反射底板起光線反射作用,其與曲面反射體陣列組成光路通道,引導(dǎo)光線射向太陽能吸熱管。反射底板可以與框架做成一體結(jié)構(gòu),也可以一個(gè)部件安裝在框架上,即有反光作用,又有保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)作用。
框架上有確保曲面反射體按照所需間距和角度排列的安裝固定裝置,使曲面反射體形成曲面反射體陣列。曲面反射體陣列與反射底板之間形成一個(gè)光路通道。曲面反射體陣列與反射底板組合具有引導(dǎo)光線射向太陽能吸熱管的功能。
優(yōu)選地,曲面反射體多曲面結(jié)構(gòu):第一曲面凹面,選取圓弧凹面α=(40°~60°);第二豎直面,選取長度l1=r[sin(α3/2)-sin(α/2)],r=(30~200mm);第三漸進(jìn)曲面凸面,選取l2=tg?,?=(0°~90°)。也可以做成滿足反光陣列要求的其他結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選地,曲面反射體陣列:曲面反射體按照所需間距和角度排列,間距:選取l=r[con(α/2)-con(α3/2)],α=(40°~60°);角度:選取第二豎直面垂直反射底板,取太陽能吸熱管方向偏差0°~10°。也可以按照使用要求和應(yīng)用環(huán)境靈活排布。
優(yōu)選地:曲面反射體陣列底面與反射底板之間距離:選取h=[(d2-d1)/2+d1)/4~(d2-d1)/2+d1)]。
優(yōu)選地:曲面反射體陣列與反射底板之間形成一個(gè)光路通道腔體。腔體可以與空氣相通,密封真空處理,填充保護(hù)氣體、通光功能的液體、固體密封等。方便集熱器保溫,吸熱層防老化,防水霧等處理。
曲面反射聚光平板太陽能集熱器內(nèi)部曲面反射體、反射底板、太陽能吸熱管排列組合靈活,同一集熱期內(nèi)排布一根吸熱管,也可以組成多根集熱管,能夠?qū)崿F(xiàn)大面積排布。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了發(fā)明目的,即具有現(xiàn)有平板太陽能集熱器結(jié)構(gòu)簡單、靈活精巧、易維護(hù);形式多變,易與建筑完美融合;壽命長、性能穩(wěn)定;水質(zhì)清潔、利于健康等優(yōu)點(diǎn)。又具有熱吸收層不容易老化,原材料便宜,不產(chǎn)生銅綠,無焊接口;散熱損失少,保溫效果好,抗凍能力好,不因密封不嚴(yán)產(chǎn)生水霧等優(yōu)點(diǎn)。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明太陽能吸熱管局部放大圖。
圖3為本發(fā)明曲面反射體局部放大圖。
圖4為本發(fā)明單側(cè)聚光單太陽能吸熱管正視圖。
圖5為本發(fā)明雙側(cè)聚光單太陽能吸熱管正視圖。
圖6為本發(fā)明雙側(cè)聚光雙太陽能吸熱管正視圖。
圖7為本發(fā)明混合聚光多段太陽能吸熱管正視圖。
圖中:1、框架,2、透明蓋板,3、太陽能吸熱管,4、曲面反射體,5、反射底板。