曲面反射聚光平板太阳能集热器的制作方法

本发明属于太阳能光热应用技术领域，提供一种曲面反射聚光平板太阳能集热器。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，安装于框架上的曲面反射体阵列，安装于框架底部的反射底板。本装置能提高太阳能吸收装置的聚光度，减少太阳能吸热管的使用量，减少散热损失，升温快，吸热管内存储工质少，易于批量生产。

背景技术：

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。平板型太阳能集热器有结构简单、灵活精巧、易维护；形式多变，易与建筑完美融合；寿命长、性能稳定；水质清洁、利于健康等优点。

目前，市面上流行的平板太阳能集热器采用铜铝复合工艺，经轧制后形成铜质流道和铝质吸热翅片，板芯表面经阳极化处理形成选择性吸热涂层，或采用优质选择性涂层或电镀黑铬涂层，由于涂层材料在阳光的照射和空气的氧气的氧化下，容易老化，变成浅白色，集热器的铜管容易在水的作用下，产生铜绿，在水的冲刷下变薄，特别是焊接口，容易穿孔；平板型太阳能集热器是金属管板式结构：散热快，保温效果差，抗冻能力差，密封不严产生水雾等问题。

综上所述，为了解决现有平面太阳能热水器的缺点。目前亟需发明一种结构简单、灵活精巧、易维护；形式多变，易与建筑完美融合；寿命长、性能稳定；水质清洁、利于健康。热吸收层不容易老化，原材料便宜，不产生铜绿，焊接口不容易穿孔；散热损失少，保温效果好，抗冻能力好，不因密封不严产生水雾等问题的平板型太阳能热水器。

技术实现要素：

本发明提供一种曲面反射聚光平板太阳能集热器，能提高太阳能吸收装置的聚光度，减少太阳能吸热管的使用量，热吸收层不容易老化，原材料便宜，不产生铜绿，焊接口不容易穿孔；散热损失少，保温效果好，抗冻能力好，不因密封不严产生水雾等问题的平板型太阳能热水器；吸热管内存储工质少，易于批量生产的平板太阳能集热器。

本发明具体技术内容是：一种曲面反射聚光平板太阳能集热器，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组，与框架连接的反射底板，从而实现太阳能集热效果。

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。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，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。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的功能。

优选地，曲面反射体多曲面结构：第一曲面凹面，选取圆弧凹面α=(40°~60°);第二竖直面，选取长度l1=r[sin(α3/2)-sin(α/2)],r=(30~200mm);第三渐进曲面凸面，选取l2=tgø,ø=(0°~90°)。也可以做成满足反光阵列要求的其他结构。

优选地，曲面反射体阵列：曲面反射体按照所需间距和角度排列，间距：选取l=r[con(α/2)-con(α3/2)],α=(40°~60°)；角度：选取第二竖直面垂直反射底板，取太阳能吸热管方向偏差0°~10°。也可以按照使用要求和应用环境灵活排布。

优选地：曲面反射体阵列底面与反射底板之间距离：选取h=[(d2-d1)/2+d1)/4~(d2-d1)/2+d1)]。

优选地：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、通光功能的液体、固体密封等。方便集热器保温，吸热层防老化，防水雾等处理。

曲面反射聚光平板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，同一集热期内排布一根吸热管，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，即具有现有平板太阳能集热器结构简单、灵活精巧、易维护；形式多变，易与建筑完美融合；寿命长、性能稳定；水质清洁、利于健康等优点。又具有热吸收层不容易老化，原材料便宜，不产生铜绿，无焊接口；散热损失少，保温效果好，抗冻能力好，不因密封不严产生水雾等优点。

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为本发明装配结构示意图。

图2为本发明太阳能吸热管局部放大图。

图3为本发明曲面反射体局部放大图。

图4为本发明单侧聚光单太阳能吸热管正视图。

图5为本发明双侧聚光单太阳能吸热管正视图。

图6为本发明双侧聚光双太阳能吸热管正视图。

图7为本发明混合聚光多段太阳能吸热管正视图。

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。

技术特征：

技术总结
曲面反射聚光平板太阳能集热器。本发明属于太阳能光热应用技术领域，提供一种曲面反射聚光平板太阳能集热器。包括框架，安装于框架上部的透光装置，安装于框架内部的太阳能收集装置，安装于框架上的曲面反射体阵列，安装于框架底部的反射底板。曲面反射体阵列与反射底板之间形成一个光路通道，通过多次反射使光线射向太阳能收集装置。优点：提高太阳能收集装置的聚光度，减少太阳能收集装置的使用量，减少散热损失，升温快，太阳能收集装置内存储工质少，易于批量生产。

技术研发人员：不公告发明人
受保护的技术使用者：杭州凌萤科技有限公司
技术研发日：2017.04.19
技术公布日：2017.09.15