專利名稱：聚光型高效平板復(fù)合集熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚光型高效平板復(fù)合集熱器，屬于太陽能利用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
已有技術(shù)的太陽能集熱器分為聚光型和非聚光型，在非聚光型平板集熱器中 平板集熱器由于有效光熱換熱面積大，及高導(dǎo)熱率金屬板芯，其平均熱效率可以達(dá)到 hd^70%,高于玻璃真空管的hd彡50 %，而且具有承壓高，不自然爆管，易排空和大面積集 熱等優(yōu)點(diǎn)，但是平板集熱器屬于低溫領(lǐng)域，夏天只能達(dá)到50 80°C，冬天40 50°C，使用 范圍受局限，而聚光型適合于中高溫利用，可分為跟蹤行和非跟蹤型，跟蹤型分為槽式、碟 式和塔式，熱效率hd彡75%，主要用于工業(yè)鍋爐改造和太陽能CSP熱發(fā)電，但制作要求高， 制作成本大。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種熱效率高，應(yīng) 用范圍廣，可以達(dá)到50° 400°，性價(jià)比高，性能安全可靠，具有平板集熱又有聚光功能 的聚光型高效平板復(fù)合集熱器。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種聚光型高效平板復(fù)合集熱器， 其特征在于包括支架、平板集熱器和反射聚光裝置，平板集熱器安裝在支架上，平板集熱 器兩面均為透明蓋板，平板集熱器內(nèi)部設(shè)置吸熱板芯，吸熱板芯的兩面都帶有選擇性的吸 熱涂層，在吸熱板芯外設(shè)置有保溫層，反射聚光裝置位于平板集熱器背陽面。所述的吸熱板芯為一體化結(jié)構(gòu)的吸熱翅片和蛇形管，蛇形管采用銅管，吸熱翅片 采用鋁翅片，因吸熱翅片和蛇形管受到高溫輻射會(huì)發(fā)生熱膨脹，因此吸熱翅片和蛇形管與 框架之間設(shè)置有一定的膨脹間隙。所述的吸熱板芯也可以為帶有吸熱涂層的陶瓷吸熱腔體，陶瓷材料有耐溫性好， 受熱膨脹系數(shù)小的優(yōu)點(diǎn)。所述的反射聚光裝置包括反射聚光鏡和跟蹤裝置，反射聚光鏡采用碟式或槽式， 跟蹤裝置采用單軸或雙軸跟蹤。所述的平板集熱器兩面均為透明蓋板，蓋板的材料可以是玻璃或者塑料(如PC、 PVC等)，背陽面由于受聚光鏡焦線焦斑的輻射，可采用耐高溫的高硼硅玻璃，為了提高平 板集熱器的絕熱性能，蓋板可采用中空式結(jié)構(gòu)，透明蓋板可在密封條件滿足的情況下抽氣 使之真空。所述的選擇性吸熱涂層涂在吸熱板芯的兩面，可以用化學(xué)處理(陽極氧化)、濺 射、電鍍、或涂料，涂料采用紫、藍(lán)、黑等色均可，背陽面因受到聚光鏡焦線焦斑的輻射，使用 耐高溫輻射涂層。因?yàn)椴还懿凼交蚴堑骄劢沟慕咕€或焦斑投射面積較小，為了減少熱損和節(jié)約吸 熱涂層材料，可在集熱器的背陽面受到焦線焦斑投射的有效位置上鍍選擇性吸收熱涂層，其相對(duì)應(yīng)蓋板為透明蓋板，外沿是耐溫絕熱材料以提高保溫性能。因平板集熱器的兩面均為透光材料，吸熱板芯也是兩面帶有吸熱涂層，也就是說 平板集熱器兩面都有吸熱功能，其中向陽面具有直接吸收太陽光熱量的集熱功能，這與傳 統(tǒng)平板集熱器相同，另一背陽面則可以吸收設(shè)置在平板集熱器背陽面的反射聚光鏡輻射的 太陽光熱量，即平板集熱器兩面同時(shí)吸收由太陽直射和聚光反射裝置反射的兩個(gè)方向太陽 光的熱量，跟蹤裝置可以根據(jù)不同時(shí)段太陽光的角度調(diào)整反射聚光鏡的角度，更好的利用 太陽能。本發(fā)明所具有的有益效果是同時(shí)繼承了平板集熱器和聚光型集熱器的特點(diǎn)，熱 效率高，應(yīng)用范圍廣，可以達(dá)到50° 400°，性價(jià)比高，性能安全可靠，更好的利用太陽 能，節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1、支架；2、透明蓋板；3、吸熱翅片；4、蛇形管；5、框架；6、保溫層；7、反射聚
光鏡；8、聚光鏡支架；
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例做進(jìn)一步描述如圖1所示一種聚光型高效平板復(fù)合集熱器，包括支架1、平板集熱器和反射聚 光裝置，平板集熱器安裝在支架1上，平板集熱器兩面均為透明蓋板2，平板集熱器內(nèi)部設(shè) 置吸熱板芯，吸熱板芯為一體化結(jié)構(gòu)的吸熱翅片3和蛇形管4，蛇形管4采用銅管，吸熱翅片 3采用鋁翅片，因吸熱翅片3和蛇形管4受到高溫輻射會(huì)發(fā)生熱膨脹，因此吸熱翅片3和蛇 形管4與框架5之間設(shè)置有一定的膨脹間隙，在吸熱翅片3和蛇形管4外設(shè)置有保溫層6， 反射聚光裝置位于平板集熱器背陽面。反射聚光裝置的反射聚光鏡7為碟式結(jié)構(gòu)，采用單軸跟蹤，反射聚光鏡7安裝在聚 光鏡支架9上。平板集熱器兩面均為透明蓋板2，透明蓋板2的材料是玻璃，背陽面由于受反射聚 光鏡7焦線焦斑的輻射，采用耐高溫的高硼硅玻璃，透明蓋板2為中空式玻璃，可以提高平 板集熱器的絕熱性能，透明蓋板2可在密封條件滿足的情況下抽氣使之真空。選擇性吸熱涂層位于吸熱翅片3的兩面，可以用化學(xué)處理(陽極氧化)、濺射、電 鍍、或涂料，涂料采用紫、藍(lán)、黑等色均可，背陽面因受到聚光鏡焦線焦斑的輻射，使用耐高 溫輻射涂層。因?yàn)榉瓷渚酃忡R7聚焦的焦線或焦斑投射面積較小，為了減少熱損和節(jié)約吸熱涂 層材料，可在平板集熱器的背陽面受到焦線焦斑投射的有效位置上鍍選擇性吸收熱涂層， 其相對(duì)應(yīng)蓋板為透明蓋板，外沿是耐溫絕熱材料以提高保溫性能。因平板集熱器的兩面均為透光材料，吸熱板芯也是兩面帶有吸熱涂層，也就是說 平板集熱器兩面都有吸熱功能，其中向陽面具有直接吸收太陽光熱量的集熱功能，這與傳 統(tǒng)平板集熱器相同，另一背陽面則可以吸收設(shè)置在平板集熱器背陽面的反射聚光鏡7輻射 的太陽光熱量，即平板集熱器兩面同時(shí)吸收由太陽直射和聚光反射裝置反射的兩個(gè)方向太陽光的熱量，單軸跟蹤可以根據(jù)不同時(shí)段太陽光的角度調(diào)整反射聚光鏡7的角度更好的利 用太陽能。 其中提到的單軸跟蹤或雙軸跟蹤為現(xiàn)在通用技術(shù)，可直接借鑒使用。
權(quán)利要求
一種聚光型高效平板復(fù)合集熱器，其特征在于包括支架、平板集熱器和反射聚光裝置，平板集熱器安裝在支架上，平板集熱器兩面均為透明蓋板，平板集熱器內(nèi)部設(shè)置吸熱板芯，吸熱板芯的兩面都帶有選擇性的吸熱涂層，在吸熱板芯外設(shè)置有保溫層，反射聚光裝置位于平板集熱器背陽面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚光型高效平板復(fù)合集熱器，其特征在于所述的吸熱板芯 由蛇形管和吸熱翅片組成的一體化結(jié)構(gòu)，帶有吸熱涂層的兩吸熱翅片與蛇形管成夾芯結(jié) 構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚光型高效平板復(fù)合集熱器，其特征在于所述的吸熱板芯 為帶有吸熱涂層的陶瓷吸熱腔體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚光型高效平板復(fù)合集熱器，其特征在于所述的反射聚光 裝置包括反射聚光鏡和跟蹤裝置，反射聚光鏡采用碟式或槽式，跟蹤裝置采用單軸或雙軸 足艮ο
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚光型高效平板復(fù)合集熱器，其特征在于所述的透明蓋板 采用中空式結(jié)構(gòu)，采用玻璃或塑料材質(zhì)，背陽面采用高硼硅玻璃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚光型高效平板復(fù)合集熱器，其特征在于所述的選擇性吸 熱涂層采用陽極氧化處理或采用黑鉻、鋁氮鋁、氮氧化鈦材質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的吸熱板芯，其特征在于所述的蛇形管采用銅管，吸熱翅片采 用鋁翅片。
全文摘要
一種聚光型高效平板復(fù)合集熱器，其特征在于包括支架、平板集熱器和反射聚光裝置，平板集熱器安裝在支架上，平板集熱器兩面均為透明蓋板，平板集熱器內(nèi)部設(shè)置吸熱板芯，吸熱板芯的兩面都帶有選擇性的吸熱涂層，在吸熱板芯外設(shè)置有保溫層，反射聚光裝置位于平板集熱器背陽面。本發(fā)明同時(shí)繼承了平板集熱器和聚光型集熱器的特點(diǎn)，熱效率高，應(yīng)用范圍廣，可以達(dá)到50°～400°，性價(jià)比高，性能安全可靠，能更好的利用太陽能，節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境。
文檔編號(hào)F24J2/48GK101893325SQ201010222928
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月10日
發(fā)明者劉昭勇, 李憲誠(chéng), 沈國(guó)平, 王嬌, 竇小琳, 許亮, 許剛 申請(qǐng)人:青島運(yùn)特新能源有限公司