太阳能集热系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种集热系统，且特别是有关于一种应用太阳能集热器(solarthermal collector)的太阳能集热系统。
【背景技术】
[0002]近年来，应用太阳能作为能源的相关产业正快速蓬勃发展，例如是将太阳能的光能转换成电能或热能并加以应用。以将太阳能的光能转换成热能为例，太阳能集热器将来自太阳光的辐射热能吸收下来，以通过太阳光的热能加热水温，或将太阳光的热能储存在其他传热材料中，以做为加热用途。
[0003]现有的太阳能集热器种类繁多，其中有部分太阳能集热器是以吸收板(absorbingplate)吸收太阳光的热能,并将热能传递至分布于吸收板上的导热管(heat conductingtube)或蒸发器(evaporator)，进而加热流进导热管或蒸发器中的传热材料(例如是水或其他适用的液体)。然而，由于此类的太阳能集热器通常是曝露在常压(exposed toatmospheric pressure)下进行操作,故较高的热能散失率(heat loss rate)会造成操作温度(operating temperature)与系统效率(system efficiency)降低。另外，也有部分太阳能集热器是将圆筒型吸收器(cylindrical absorber)配置在一透光且密封的圆筒型容器内，且圆筒型容器内呈现真空状态，以使圆筒型吸收器的外表面(outer surface)在真空中吸收太阳光的热能，进而加热流进圆筒型吸收器内部的传热材料。然而，由于此类的太阳能集热器通常需要通过玻璃材料(glass material)传递热能。因此,玻璃材料较低的导热系数(heat conductivity)也限制了上述的操作温度与系统效率。另外，也有部分太阳能集热器是将吸收板(absorbing plate)配置在一透光且密封的容器中，容器可为圆筒型或箱形(in cylindrical or box shape)且容器呈现真空状态，以使吸收板在真空状态下吸收太阳光的热能。然而，由于此类的太阳能集热器通常需要通过密封玻璃与金属(glass-metalsealing)制成,其制作成本较高且可靠度(reliability)较低。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种太阳能集热系统(solar thermal collecting system),可以控制其集热效率(thermal collecting efficiency)。
[0005]本发明的太阳能集热系统包括至少一太阳能集热器(solar thermal collector)以及一压力调整模块(pressure-adjusting module)。太阳能集热器包括一容置箱(container)、一透光盖板(light transmissive cover)以及多个太阳能集热管(solarthermal collecting pipe)。容置箱具有一开口。透光盖板配置在开口，并密封容置箱。太阳能集热管配置于容置箱内，用以供一传热材料(heat transfer material)在其内流动，且每一太阳能集热管的一外表面上对应配置有一太阳能选择性涂层(solar selectivecoating)，其中一太阳光适于通过透光盖板入射至容置箱内，太阳能选择性涂层在吸收太阳光的一福射能(irradiat1n energy)之后,将福射能转换成一热能(thermal energy),并且将热能传递至流经太阳能集热管内的传热材料。压力调整模块连通太阳能集热器的容置箱，用以通过控制一气流(airflow)流入或流出容置箱的方向而调整容置箱内的气压(air pressure)或气流循环(air circulat1n)。
[0006]在本发明的一实施例中，上述的太阳能集热器还包括一反射件(reflector)，配置在容置箱内并面对太阳能集热管，其中反射件位在太阳能集热管相对于透光盖板的一侧，而入射至容置箱内的部分太阳光通过反射件反射至太阳能集热管。
[0007]在本发明的一实施例中，上述的反射件包括多个反射平面或反射弧面。反射平面或反射弧面面对太阳能集热管。
[0008]在本发明的一实施例中，上述的太阳能集热器还包括一热交换管(heatexchanging pipe)以及一回收管(return pipe)。热交换管配置于容置箱内，并且连通至少一太阳能集热管。回收管配置于容置箱内，并且连通热交换管与太阳能集热管，其中传热材料在太阳能集热管内吸收太阳光的热能之后流动至热交换管，并在热交换管释放热能之后经由回收管流回太阳能集热管。
[0009]在本发明的一实施例中，上述的热交换管相对于一水平面的高度低于太阳能集热管的顶端相对于水平面的高度。
[0010]在本发明的一实施例中，上述的太阳能集热器还包括一冷却液管(coolingfluid pipe),配置于容置箱的一侧，并且热交换管的管壁位在冷却液管内，其中一冷却液(cooling fluid)流入冷却液管并经过热交换管的外侧，以与位于热交换管内的传热材料进行热交换。
[0011]在本发明的一实施例中，上述的太阳能集热器的数量为多个，且太阳能集热器的冷却液管彼此串联(in series)或者并联(in parallel)而互相连通。
[0012]在本发明的一实施例中，上述的太阳能集热系统还包括一热交换器(heatexchanger ),连通冷却液管，以使流经冷却液管的冷却液流入热交换器并进行热交换。
[0013]在本发明的一实施例中，上述的压力调整模块包括一气压调整器(air pressureadjustor)与至少一气管(air pipe)。气压调整器通过气管连通容置箱，用以调整容置箱内的气压，或者通过该气管控制该气流流入或流出该容置箱的方向。
[0014]在本发明的一实施例中，上述的太阳能集热器的数量为多个，且压力调整模块还包括一区域选择器(zone selector)。太阳能集热器分别位在多个区域(zone)内，且位于同一区域内的太阳能集热器的容置箱通过对应的多个气管彼此连通。区域选择器连接气压调整器与对应于区域的气管，以使气压调整器能调整位于不同区域的太阳能集热器的容置箱内的气压。
[0015]基于上述，本发明的太阳能集热系统在太阳能集热器的容置箱中配置多个太阳能集热管，其中太阳能集热管的外表面上对应配置有太阳能选择性涂层，而传热材料可在太阳能集热管内流动。太阳能选择性涂层在吸收太阳光的辐射能之后，可以将辐射能转换成热能，并且将热能通过太阳能集热管的管壁而直接传递至流经太阳能集热管内的传热材料。据此，太阳能集热器从外界传递热能至传热材料的路径较短，可以减少热能散失，且太阳能集热器内还配置有多个太阳能集热管来同时集热，使得本发明的太阳能集热系统具有良好的集热效率。
[0016]为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
【附图说明】
[0017]图1是本发明一实施例的太阳能集热系统的示意图；
[0018]图2是图1的太阳能集热器沿剖线A-A’的剖面图；
[0019]图3是本发明另一实施例的太阳能集热器的剖面图；
[0020]图4是图1的太阳能集热系统的俯视示意图；
[0021]图