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CN106989529A - 可调集热量曲面反射聚光太阳能集热器 - Google Patents

可调集热量曲面反射聚光太阳能集热器 Download PDF

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CN106989529A
CN106989529A CN201710296540.2A CN201710296540A CN106989529A CN 106989529 A CN106989529 A CN 106989529A CN 201710296540 A CN201710296540 A CN 201710296540A CN 106989529 A CN106989529 A CN 106989529A
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Abstract

本发明属于太阳能光热应用技术领域，提供一种可调集热量曲面反射聚光太阳能集热器。通过调节曲面反射体和反射底板角度控制光线聚焦位置：收集太阳能时，使光线聚焦于太阳能吸热装置，提高太阳能吸收装置的聚光度，提高介质温度；当太阳能吸热装置吸收足够热量，不再需要更多热量时，使光线聚焦于吸光散热装置，散发多于热量。优点：提高太阳能吸收装置的聚光度，调节太阳能集热器集热量，避免太阳能集热器空晒，避免吸热层老化，易于批量生产。

Description

可调集热量曲面反射聚光太阳能集热器
技术领域
本发明属于太阳能光热应用技术领域，提供一种可调集热量曲面反射聚光太阳能集热器。包括框架，安装于框架上部的透明盖板，安装于框架内部的太阳能吸热管，安装于框架内的曲面反射体，安装于框架底部的反射底板，角度调节装置，吸光散热装置。本装置能提高太阳能吸收装置的聚光度，调节太阳能集热器集热量，避免太阳能集热器空晒，避免吸热层老化，易于批量生产。
背景技术
太阳能是可再生能源，具有取之不尽，环保无污染的特点，太阳能热水器的节能效果明显，节省成本，使用安全可靠，多处供水，实现全家中央热水的热水需求。太阳能热水器作为一种洁净无污染的绿色环保装置正越来越受到人们的喜爱。
目前，市面上流行的太阳能热水器多为真空管太阳能热水器和平板型太阳能热水器，存在夏天日照充足，热量过多，造成开锅现象；冬天日照缺少，热量不足，则水温很难达到一定温度，晚上无法使用；一旦上水不及时造成干烧，上水造成炸管，吸热层老化等。
综上所述，为了解决现有太阳能热水器的缺点。目前亟需发明能够调节吸热量的太阳能热水器。夏日光照充足时，散失多余热量，冬日多聚集热量，确保水温，空晒时避免吸热装置过热，造成干烧，上水不会炸管的太阳能热水器。
发明内容
本发明提供一种可调集热量曲面反射聚光太阳能集热器，本装置能提高太阳能吸收装置的聚光度，调节太阳能集热器集热量，避免太阳能集热器空晒，造成干烧，上水不会炸管，吸热层老化，夏日光照过多时，散失多余热量，冬日多聚集热量，确保水温，易于批量生产的太阳能集热器。
本发明具体技术内容是：一种可调集热量曲面反射聚光太阳能集热器，包括框架，与框架连接的透明盖板，安装于框架内的太阳能吸热管，排列组装于框架上的曲面反射体阵列，与框架连接的反射底板，角度调节装置，吸光散热装置，从而实现调节太阳能集热量的效果。
框架起支撑和固定透明盖板、太阳能吸热管、曲面反射体、反射底板、角度调节装置、吸光散热装置的作用，同时有一定的强度和刚度，保护集热器不变形，在装配、运输、安装和使用过程中内部器件不受影响。框架可以采用钣金件，也可以用注塑成型材料，选材范围广。
透明盖板安装在框架上部，起透光，密封，保护内部结构等作用。透明盖板可以经过镀膜、凸、凹花纹等处理，以增加透光率。
太阳能吸热管起光热转化，加热工质的作用。太阳能吸热管用量少，其安装于框架内，易于保温处理，不与空气接触，故热量散失少，保温效果好，防冻，不受外力影响，铜管、真空玻璃管等都可以选用。
曲面反射体安装于框架内部。曲面反射体有多曲面结构，形成封闭曲面，封闭曲面具有反光功能，含有易于固定和调节角度的机构。曲面反射体用量大，安装于框架内部，不受外部环境影响，可以选用便宜材料，并做成中空件或者用泡沫材料填充等。
反射底板起光线反射作用，可由一段或多段反射体组成，有多面体结构，组成阵列，具有前段不阻挡后段反射光线作用。其与曲面反射体阵列组成光路通道，引导光线射向太阳能吸热管和吸光散热装置。反射底板可以与框架做成一体结构，也可以一个部件安装在框架上，即有反光作用，又有保护内部结构作用。
框架上有确保曲面反射体按照所需间距和角度排列的安装固定装置，使曲面反射体形成曲面反射体阵列。曲面反射体阵列与反射底板之间形成一个光路通道。曲面反射体阵列与反射底板组合具有引导光线射向太阳能吸热管和吸光散热装置的功能。
角度调节装置起调节曲面反射体和反射底板角度的作用。可以单独调节曲面反射体和反射底板，也可以同时调节曲面反射体和反射底板，以达到最优的聚光效果和调节集热量的作用。
吸光散热装置起吸收多余光照，散失多余热量，并避免将多余光照反射造成光污染的作用。其可以使单独的光热装化散热装置，也可以将框架做光热转化散热处理，与框架做成一体结构。
曲面反射体阵列与反射底板之间形成一个光路通道腔体。腔体可以与空气相通，密封真空处理，填充保护气体、透光功能的液体、固体密封等。方便集热器保温，吸热层防老化，防水雾等处理。
可调集热量曲面反射聚光太阳能集热器内部曲面反射体、反射底板、太阳能吸热管排列组合灵活，同一集热器内排布一根吸热管，也可以组成多根集热管，能够实现大面积排布。
本发明实现了发明目的，具有提高太阳能吸收装置的聚光度，调节太阳能集热器集热量，避免太阳能集热器空晒，造成干烧，上水不会炸管，吸热层老化，夏日光照充足时，散失多余热量，冬日多聚集热量，确保水温，易于批量生产等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明平面反射底板装配结构示意图。
图2为本发明多段阵列反射底板装配结构示意图。
图3为本发明平面反射底板正视图。
图4为本发明多段阵列反射底板正视图。
图5为本发明多段混合正视图。
图中：1、框架，2、透明盖板，3、太阳能吸热管，4、曲面反射体，5、反射底板，6、角度调节装置，7、吸光散热装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
参照图2的装配结构示意图。通过附图可以清楚地看出，框架1起支撑、固定和保护内部结构作用。透明盖板2安装在框架上面，起透光，保护内部结构作用。太阳能吸热管3起光热转化，加热工质的作用。曲面反射体4安装于框架内部，具有规则排列结构，起引导光线作用。反射底板5安装于框架底部，具有规则排列结构，起反光和保护内部结构作用。角度调节装置6起调节曲面反射体和反射底板角度的作用。 吸光散热装置7起吸收多余光照，起光热转化，散失多余热量作用。
光线简单传输过程如下：光线透过透明盖板2照射到曲面反射体4的第一曲面上，通过曲面反射体4的第一曲面反射到太阳能吸热管3侧的第一个曲面反射体4第三曲面上，通过太阳能吸热管3侧的第一个曲面反射体4第三曲面反射到反射底板5上平面，通过反射底板5上平面再一次反射。光线经过多次反射到达太阳能吸热管3。光线被太阳能吸热管3吸收，转化为热能，加热工质。当热水器吸收足够热量，不再需要更多热量时，通过角度调节装置6，调节曲面反射体4和反射底板5的角度，使光线照射到吸光散热装置7上，避免光线反射，造成光污染，光散热装置7吸收多余光照，将光能转化为热能，并散发出去。当冬日光照不足，通过角度调节装置6，调节曲面反射体4和反射底板5的角度，使更多光照射到太阳能吸热管3获得最优聚光吸热效果。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (20)

1.一种可调集热量曲面反射聚光太阳能集热器，包括框架（1），安装于框架（1）上部的透明盖板（2），安装于框架（1）内的太阳能吸热管（3），安装于框架（1）内的曲面反射体（4），安装于框架（1）底部的反射底板（5），角度调节装置（6），吸光散热装置（7）。
2.根据权利要求1所述可调集热量曲面反射聚光太阳能集热器，其特征在于：框架（1）有支撑、固定和保护透明盖板（2）、太阳能吸热管（3）、曲面反射体（4）、反射底板（5）、角度调节装置（6）、吸光散热装置（7）的作用。
3.根据权利要求1所述可调集热量曲面反射聚光太阳能集热器，其特征在于：透明盖板（2）安装在框架（1）上部，起透光，密封，保护内部结构的作用。
4.根据权利要求1所述可调集热量曲面反射聚光太阳能集热器，其特征在于：太阳能吸热管（3）安装于框架（1）内部，起光热转化，加热工质的作用。
5.根据权利要求1所述可调集热量曲面反射聚光太阳能集热器，其特征在于：曲面反射体（4）安装于框架（1）内部，起反射光线的作用。
6.根据权利要求5所述曲面反射体（4），其特征在于：含有易于固定和调节角度的装置。
7.根据权利要求1所述可调集热量曲面反射聚光太阳能集热器，其特征在于：框架（1）有保持曲面反射体（4）按照所需间距和角度排列，形成曲面反射体（4）阵列。
8.根据权利要求1所述可调集热量曲面反射聚光太阳能集热器，其特征在于：反射底板（5）安装于框架（1）底部，起光线反射作用。
9.根据权利要求8所述反射底板（5），其特征在于：由一段或多段反射体组成。
10.根据权利要求9所述一段或多段反射体，其特征在于：反射体具有多面体结构，组成反射体阵列，具有前段不阻挡后段反射光线作用。
11.根据权利要求9所述一段或多段反射体，其特征在于：含有易于固定和调节角度的装置。
12.根据权利要求7、8、10所述可调集热量曲面反射聚光太阳能集热器，其特征在于：反射底板（5）、与曲面反射体（4）阵列组成光路通道，起引导光线射向太阳能吸热管（3）的作用。
13.根据权利要求1所述可调集热量曲面反射聚光太阳能集热器，其特征在于：角度调节装置（6）起调节曲面反射体（4）角度的作用。
14.根据权利要求1所述可调集热量曲面反射聚光太阳能集热器，其特征在于：角度调节装置（6）起调节反射底板（5）角度的作用。
15.根据权利要求1所述可调集热量曲面反射聚光太阳能集热器，其特征在于：角度调节装置（6）起调节曲面反射体（4）和反射底板（5）角度的作用。
16.根据权利要求12、13、14、15所述可调集热量曲面反射聚光太阳能集热器，其特征在于：角度调节装置（6），起调节曲面反射体（4）和反射底板（5）角度，起引导光线射向太阳能吸热管（3）的作用。
17.根据权利要求1所述可调集热量曲面反射聚光太阳能集热器，其特征在于：吸光散热装置（7）安装于框架（1）内部，起光热转化，散失多余热量的作用。
18.根据权利要求12、13、14、15所述可调集热量曲面反射聚光太阳能集热器，其特征在于：角度调节装置（6），起调节曲面反射体（4）和反射底板（5）角度，起引导光线射向吸光散热装置（7）的作用。
19.根据权利要求12、13、14、15、16所述可调集热量曲面反射聚光太阳能集热器，其特征在于：曲面反射体（4）、反射底板（5）、太阳能吸热管（3）排列组合成多个集热组段。
20.根据权利要求12、13、14、15、16、18所述可调集热量曲面反射聚光太阳能集热器，其特征在于：曲面反射体（4）、反射底板（5）、太阳能吸热管（3）、光散热装置（7）排列组合成多个集热组段。
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