专利名称：一种太阳能集热装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种加热装置，尤其是涉及一种利用太阳能的集热装置。
背景技术：
随着科技的进步，各种便民、利民的设备大量地被研发上市，但也因为该类设备、 产品大都需要各式各样的能源方能驱动，使得地球上可使用的能源逐渐减少。而为了减少 各种天然资源的耗费，各界皆纷纷致力于研发各种能取代传统资源的产品，其中又以利用 人类几乎每天都能见到的太阳光，将其所发出的热量加以吸收并转换为各种能量的太阳 能，最为广泛被人们所应用，如太阳能电池、太阳能热水器等。 图1给出现有较为常见的太阳能热水器的结构示意图，太阳能热水器10主要由储 水桶11、若干集热器15以及导管座12所构成。储水桶ll上配置有入水口 111以及出水口 112，且储水桶11与导管座12间连接有冷水管13和热水管14，供冷水自入水口 111进入， 并经冷水管13进入导管座12以及各集热器15，经各集热器15加热后成为热水，经导管座 12、热水管14和出水口 112流出，让使用者无须提供任何燃料即得到可使用的热水。
图2给出现有较为常见的集热器的侧面剖视图，该集热器15包含有外管151与内 管152，且内管152与外管151之间为真空状态，可起到很好的隔热作用。内管152内壁面 涂布有吸收反射层153，可将射入的太阳光20热量完全包覆在内管152内部，提供内管152 内冷水30加热时所需要的热能。然而，众所周知，太阳光20具有可被反射的特性，当太阳 光20照射于圆形的集热器15上时，其太阳光的反射路径短，仅有少部份会进入内管152，使 加热效果相当的差，因此难以堪称实用。 有关太阳能集热装置已有不少相关报道，例如公告号为CN200952837的实用新型 专利提供一种嵌入式承压太阳能集热装置，由承压玻璃真空集热管经导流管依次串联成的 集热器垂直或倾斜安装于建筑物墙体内或表面，与建筑物融为一体，安全美观；采用较大口 径的承压集热管替代传统水箱，将集热与贮热集于一身，真空保温效果好，无热传导损耗； 集热器前置有反射板，增加集热器光照面积，提高集热效果；反射板经拉撑调节杆连接于墙 体上，可将前置反射板拉起闭合遮盖集热器，防止集热器空晒过热老化；承压集热管内腔配 有可控电补偿加热器，保证集热装置全天候使用；集热器后置有反射保温墙块，保温墙板背 面设有暖气片，替代常规能源的暖气，节能降耗， 一机多用。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构改进、效率较高的太阳能集热装置。 本发明设有储水桶、集热单元和导管座，储水桶上设有冷水入水口和热水出水口，
储水桶与导管座之间连接有冷水管与热水管，冷水经冷水管进入导管座和集热单元，并经
集热单元加热后成为热水，并由导管座、热水管和出水口流出。其中，集热单元设有罩体和
至少1个集热器，集热器设于罩体内，每个集热器设有用于接收并反射太阳光的2片太阳光
反射板，组成各集热器的太阳光反射板依次连接，用于连续反射太阳光，各太阳光反射板表面均涂布有光吸收或反射层。 罩体与各集热器间为真空状态。 热水出水口的位置最好高于冷水入水口。热水管的位置最好高于冷水管。各集热
器的头尾依序串接。各集热器的顶端最好设开口 ，开口外设有集热腔体。 所述组成各集热器的太阳光反射板依次连接可将组成各集热器的太阳光反射板
连接成锯齿形结构或增加光程的结构。 与现有的太阳能集热装置相比，由于本发明的集热单元设有罩体和至少1个集热 器，集热器设于罩体内，每个集热器设有用于接收并反射太阳光的2片太阳光反射板，组成 各集热器的太阳光反射板依次连接成锯齿形结构或增加光程的结构，因此其外形有利于太 阳光在太阳光反射板上连续反射且不易逃逸。由于各太阳光反射板表面均涂布有光吸收反 射层，因此增加了太阳光反射板的反射能力。由于罩体与各集热器间应为真空状态，因此可 增加太阳光热量传递的效率。由于又在各集热器的顶端设有开口，开口外设有集热腔体，因 此除了散射与路径因多次反射而增长以外，各角度的入射光被太阳光反射板挤到小角落， 然后再反射出反射板，这样太阳光在被太阳光反射板挤到小角落时，进入集热腔体(共鸣 腔)，之后少有机会再被反射出开口，因此设于集热器顶端的开口犹如单向导光阀门。由于 集热腔体具有较高的保能比率，因此大部分太阳光能量能被介质〔水〕所吸收，明显提高了 工作效率。
图1为现有较为常见的太阳能热水器的结构示意图。 图2为现有较为常见的集热器的侧面剖视图。 图3为本发明实施例的外观结构示意图。 图4为本发明实施例的集热单元的外观结构示意图。 图5为本发明实施例的集热管的侧面剖视结构示意图。 图6为本发明实施例的集热管工作原理示意图。 图7为本发明实施例的集热管设有开口的结构示意图。 图8为本发明实施例的集热管设有开口的剖面结构示意图。
具体实施例方式
以下实施例将结合附图对本发明作进一步的说明。 参见图3 6，本发明设有储水桶11、集热单元16和导管座12，储水桶11上设有 冷水入水口 111和热水出水口 112，储水桶11与导管座12之间连接有冷水管13和热水管 14，冷水经冷水管13进入导管座12和集热单元16，并经集热单元16加热后成为热水，由导 管座12、热水管14和热水出水口 112流出。其中，集热单元16设有罩体161和至少1个集 热器162，集热器162设于罩体161内，每个集热器162设有用于接收并反射太阳光的2片 太阳光反射板，组成各集热器162的太阳光反射板依次连接成锯齿形结构(参见图5，在图 5中代号163为光吸收反射层，164为太阳光反射路径，30为冷水)，因此其外形有利于太阳 光在太阳光反射板上连续反射。各太阳光反射板表面均涂布有光吸收反射层163(参见图 5)。
当冷水自冷水入水口 111进入，经冷水管13进入导管座12以及各集热单元16，由 各集热单元16加热后成为热水，并由导管座12、热水管14和热水出水口 112流出，让使用 者无须提供任何燃料即得到可使用的热水。 罩体161与各集热器162之间为真空的状态，可增加太阳光20热量传递的效率。 各集热器162表面均涂布有光吸收反射层163，且各集热器162具有令太阳光10于光吸收 反射层163上连续反射的外形，如波浪状、山形或锯齿状等，即当太阳光20照射于各集热器 162上时，部份光线及热量会被吸收到各集热器162内部，提供冷水30加热时所需要的热 能，其余被反射的部份，又会因为入射角等于反射角的原理而继续在集热器162表面被反 射与吸收，增加了其反射路径164，而其光漫射非常小，等同所有的太阳光20的热量均被吸 收到集热器162内部供冷水30加热用，效率较高。 另外，冷水30进入集热器162的方式有很多种，例如，冷水30可经冷水管13与第 1支集热器1621进入，而流经其余集热器1622再流出至热水管14 (各集热器162头尾未串 接)；或者冷水30可经冷水管13与第1支集热器1621进入，并依序流经其余集热器1622 再流出至热水管14(各集热器162头尾依序串接)等，均可达到加热的效果。
此外，欲达至水流的循环流动需藉助循环马达，而循环马达又需额外利用如光能 板、市电等各种电源设备供给电力，使得其不仅于设置上需占用较大空间，而且设置循环马 达及其所需的电源设备相对也需增加其成本，造成消费者需花费较多的购置费用，降低购 置使用的意愿。因此，本发明可利用具有高低位差的冷水管13与热水管14，并利用热能储 存的热涨冷縮特性，使得加温后的热水能自然由位于储水桶11较高处的热水管14而导入 储水桶11中储存，使热水位于储水桶11的较高处，并可经较冷水入水口 lll位置高的热水 出水口 112流出供使用者使用，而冷水则能自行流入较低处的冷水管13及集热器162中受 热加温；藉此，即可不需另行安装循环马达及电源设备，而能自行达成自然循环的功效，非 常又效率且实用。 参见图7和8，各集热器162的顶端设有开口 17，开口 17外设有集热腔体。除了 散射与路径因多次反射而增长以外，各角度的入射光被太阳光反射板挤到小角落，然后再 反射出反射板，这样太阳光在被太阳光反射板挤到小角落时，进入集热腔体(共鸣腔)18， 之后少有机会再被反射出开口 ，设于集热器顶端的开口犹如单向导光阀门。
权利要求
一种太阳能集热装置，设有储水桶、集热单元和导管座，储水桶上设有冷水入水口和热水出水口，储水桶与导管座之间连接有冷水管与热水管，冷水经冷水管进入导管座和集热单元，并经集热单元加热后成为热水，并由导管座、热水管和出水口流出，其特征在于集热单元设有罩体和至少1个集热器，集热器设于罩体内，每个集热器设有用于接收并反射太阳光的2片太阳光反射板，组成各集热器的太阳光反射板依次连接。
2. 如权利要求1所述的一种太阳能集热装置，其特征在于各太阳光反射板表面均涂布 有光吸收或反射层。
3. 如权利要求1所述的一种太阳能集热装置，其特征在于罩体与各集热器间为真空状态。
4. 如权利要求1所述的一种太阳能集热装置，其特征在于热水出水口的位置高于冷水 入水口。
5. 如权利要求1所述的一种太阳能集热装置，其特征在于热水管的位置高于冷水管。
6. 如权利要求1或3所述的一种太阳能集热装置，其特征在于各集热器的头尾依序串接。
7. 如权利要求1或3所述的一种太阳能集热装置，其特征在于各集热器的顶端设开口 ， 开口外设有集热腔体。
8. 如权利要求1所述的一种太阳能集热装置，其特征在于所述组成各集热器的太阳光 反射板依次连接是将组成各集热器的太阳光反射板连接成锯齿形结构。
全文摘要
一种太阳能集热装置，涉及一种加热装置，尤其是涉及一种利用太阳能的集热装置。提供一种结构改进、效率较高的太阳能集热装置。设有储水桶、集热单元和导管座，储水桶上设有冷水入水口和热水出水口，储水桶与导管座之间连接有冷水管与热水管，冷水经冷水管进入导管座和集热单元，并经集热单元加热后成为热水，并由导管座、热水管和出水口流出。其中，集热单元设有罩体和至少1个集热器，集热器设于罩体内，每个集热器设有用于接收并反射太阳光的至少1片太阳光反射板，组成各集热器的太阳光反射板依次连接，用于连续反射太阳光，各太阳光反射板表面均涂布有光吸收或反射层。
文档编号F24J2/05GK101749866SQ200810072410
公开日2010年6月23日 申请日期2008年12月17日 优先权日2008年12月17日
发明者刘小童, 黄淳权 申请人:刘小童