专利名称：金属螺旋管式太阳能集热器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及太阳能热利用技术。
背景技术：
太阳能集热器是一种太阳能热利用的基础应用件。现有技术太阳能集热器，一类是管板式(又称平板式)集热器，输出温度不高，另一类是现在大量普及应用的真空管式集热器，虽然输出温度有所提高，但其稳定的输出温度很难超过100℃，一般限于加热100℃以下的介质，极大地影响了太阳能热利用的应用范围。
实用新型内容本实用新型目的在于设计一种较大地提高传热介质输出温度的金属螺旋管式太阳能集热器。
本实用新型包括支撑体，在支撑体上方布置柱状螺旋金属管，螺旋金属管外表面设置太阳能吸热膜，在螺旋金属管的下方设置横截面的上侧呈凹弧状的聚光反射件，聚光反射件设置在所述支撑体上，所述聚光反射件的各横截面的形状、大小一致，所述螺旋金属管的两端连接可与集热系统连接的金属引出直管。金属引出直管可以从支撑体的两端穿出，也可以从支撑体的同一端穿出，还可以从支撑体的底部穿出。
本实用新型以螺旋金属管替代原来的直形管，该螺旋金属管管径很细，其中的传热介质量便可大大减少，而螺旋的直径可以较大，以增加吸热面。在介质总量小而吸热面大的有利条件下，热能输出温度则会大大提高，故集热器能输出较高的温度。通过聚光反射件，加大了采光面积，而其会聚至较小的吸热面上，使该吸热面所获得的能流密度较大，故其内的传热介质的温度得以提高，最终，螺旋金属管输出端的温度有可能大大超出100℃，为太阳能提供了其它领域的使用空间，如高温加热、制冷、海水淡化、热发电等。
为提高聚光效果，聚光反射件的凹弧状为左右对称的U形或ω形或复合弧线形；U形为抛物线形或为圆弧形或为若干不同半径的圆弧段的组合；ω形由两段凹弧组成，两凹弧在相对的内端相交，所述凹弧为多段不同半径的圆弧连接形成或为一抛物线和一圆弧组成，抛物线连接在圆弧的外端；复合弧线形由三段凹弧连接组成，相邻的凹弧相互连接，两侧的凹弧分别由多段不同半径的圆弧连接形成或分别由抛物线和圆弧线组成，圆弧线连接在抛物线的内端。
上述情形可以的一种方案是支撑体横截面的上侧呈U形或ω形或复合弧线形，聚光反射件为设置在支撑体上表面的反射面或反射膜。
第二种方案是聚光反射件包括横截面的上侧呈U形或ω形或复合弧线形的反射板，反射板布置在支撑体上方，反射板表面设置反射面或反射膜。
为了减少螺旋金属管内部的热量向集热器上方散失，可在聚光反射件上方设置透明保温管，所述螺旋金属管同心套置在透明保温管内，螺旋金属管的两根金属引出直管穿出透明保温管。
本实用新型还可在螺旋金属管上方设置透明保温罩板，所述透明保温罩板与支撑体之间设置密封腔，减少热量损失，螺旋金属管两端的金属引出直管穿出密封腔，可以从密封腔的两端穿出，也可以从密封腔的同一端穿出，还可以从密封腔的底部穿出。
螺旋金属管的外侧可以设置翅片，翅片表面设置太阳能吸热膜。将螺距较小的螺旋金属管改为有间隙的、螺距较大的绕制方式，在沿螺旋的外周柱面方向设置翅片，这样既可保持相同的吸热面，又可使螺旋金属管展开的总长度减小，从而使管内的传热介质量得以进一步减少，输出温度进一步提高。
上述螺旋金属管可以是单根绕制，也可以是至少两根并行绕制。
图1为本实用新型的一种结构示意图；图2为图1的A-A断面图；图3为支撑体或反射板的另一种结构示意图；图4为支撑体或反射板的第三种结构示意图；图5为螺旋金属管的另一结构示意图；
图6为螺旋金属管的第三种结构示意图。
具体实施例如图1、2所示，支撑体5、透明保温罩板9和两端的侧板6、7相互连接，形成密封腔8。在密封腔8内的支撑体5的上方布置一横截面的上侧呈凹弧状的聚光反射件4，其有效反射面的各横截面的形状、大小一致，并在其对称面上布置一根圆柱状透明保温管3，透明保温管3的两端与侧板6、7分别相互连接。
在透明保温管3内同心布置一根柱状螺旋金属管1，螺旋金属管1外连接有金属翅片2，螺旋金属管1外表面和金属翅片2表面分别设置有太阳能吸热膜。螺旋金属管1两端分别连续金属引出直管10、11，金属引出直管10、11分别穿出透明保温管3的两个端部后，再分别穿出两个侧板6、7的通孔，最后与侧板6、7形成密封连接。
伸出侧板6、7的金属引出直管10、11的两端与集热系统连接。
本例中，聚光反射件4可为反射膜，直接设置在支撑体5上表面，支撑体5上表面的横截面呈对称的U形。
聚光反射件4也可以由一反射板和反射膜组成，反射板布置在支撑体5上方，反射板呈U形，在反射板上表面设置反射膜。
这里的U形可为抛物线段，也可为若干不同半径的圆弧段的组合，还可以为圆弧形。
支撑体5或反射板也可如图3所示，上表面的横断面为对称的ω形，由两段凹弧组成，两凹弧在相对的内端相交，所述凹弧为多段不同半径的圆弧连接形成或为一抛物线和一圆弧组成，抛物线连接在圆弧的外端。
支撑体5或反射板还可以如图4所示，上表面的横断面为对称的复合弧线形，复合弧线形由三段凹弧连接组成，相邻的凹弧相互连接，两侧的凹弧分别由多段不同半径的圆弧连接形成或分别由抛物线和圆弧线组成，圆弧线连接在抛物线的内端。
如图5所示，螺旋金属管1的两端的金属引出直管10、11穿出透明保温管3的同一个端部后，再穿出侧板7的通孔。
图6中，螺旋金属管1由两根金属管并行绕制。
权利要求1.金属螺旋管式太阳能集热器，包括支撑体，其特征在于在支撑体上方布置柱状螺旋金属管，螺旋金属管外表面设置太阳能吸热膜，在螺旋金属管的下方设置横截面的上侧呈凹弧状的聚光反射件，聚光反射件设置在所述支撑体上，所述聚光反射件的各横截面的形状、大小一致，所述螺旋金属管的两端连接可与集热系统连接的金属引出直管。
2.根据权利要求1所述金属螺旋管式太阳能集热器，其特征在于聚光反射件的凹弧状为左右对称的U形或ω形或复合弧线形；U形为抛物线形或为圆弧形或为若干不同半径的圆弧段的组合；ω形由两段凹弧组成，两凹弧在相对的内端相交，所述凹弧为多段不同半径的圆弧连接形成或为一抛物线和一圆弧组成，抛物线连接在圆弧的外端；复合弧线形由三段凹弧连接组成，相邻的凹弧相互连接，两侧的凹弧分别由多段不同半径的圆弧连接形成或分别由抛物线和圆弧线组成，圆弧线连接在抛物线的内端。
3.根据权利要求2所述金属螺旋管式太阳能集热器，其特征在于支撑体横截面的上侧呈U形或ω形或复合弧线形，聚光反射件为设置在支撑体上表面的反射面或反射膜。
4.根据权利要求2所述金属螺旋管式太阳能集热器，其特征在于聚光反射件包括横截面的上侧呈U形或ω形或复合弧线形的反射板，反射板布置在支撑体上方，反射板表面设置反射面或反射膜。
5.根据权利要求1所述金属螺旋管式太阳能集热器，其特征在于聚光反射件上方设置透明保温管，所述螺旋金属管同心套置在透明保温管内，螺旋金属管的两根金属引出直管穿出透明保温管。
6.根据权利要求1或5所述金属螺旋管式太阳能集热器，其特征在于在螺旋金属管上方设置透明保温罩板，所述透明保温罩板与支撑体之间设置密封腔，螺旋金属管两端的金属引出直管穿出密封腔。
7.根据权利要求1所述金属螺旋管式太阳能集热器，其特征在于所述螺旋金属管的外侧设置翅片，翅片表面设置太阳能吸热膜。
8.根据权利要求1所述金属螺旋管式太阳能集热器，其特征在于螺旋金属管是至少两根并行绕制。
专利摘要金属螺旋管式太阳能集热器，本实用新型涉及太阳能热利用技术，在支撑体上方布置柱状螺旋金属管，螺旋金属管外表面设置太阳能吸热膜，在螺旋金属管的下方设置横截面的上侧呈凹弧状的聚光反射件，聚光反射件设置在所述支撑体上，螺旋金属管的两端连接可与集热系统连接的金属引出直管。本实用新型通过聚光反射件，加大了采光面积，而其会聚至较小的吸热面上，使该吸热面所获得的能流密度较大，故其内的传热介质的温度得以提高，为太阳能提供了其它领域的使用空间，如高温加热、制冷、海水淡化、热发电等。
文档编号F24J2/10GK2760462SQ200420080309
公开日2006年2月22日 申请日期2004年10月13日 优先权日2004年10月13日
发明者黄永年 申请人:黄永年