专利名称：一种太阳能平板集热器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于换热元件技术领域，涉及一种太阳能集热器，特别是一种太阳能平板集热器。
背景技术：
我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，煤炭约占商品能源消费结构的76%， 已成为我国大气污染的主要来源。大力开发新能源和可再生能源的利用技术将成为减少环境污染的重要措施。太阳能利用技术日趋成熟，尤其在太阳能集热器的开发方面，许多国家都有专项投入到研究中。目前在我国，太阳能集热器广泛应用于适用于宾馆、学校、部队、医院、厂矿企业、民用住宅、游泳馆等项目的热水供应，还有太阳能供暖、太阳能温水养殖、农业温室、工业性烘干及其他工农业等领域也得到应用。为了提高太阳能的利用率，人们针对太阳能集热器进行了各种开发和改进。 如中华人民共和国国家知识产权局公布的一种平板式太阳能聚光集热器ZL专利号 02217701. 9，授权公告号CN2557882Y，其特征是所述带有翅片的金属集热管的外表面至少设有三片翼状翅片的结构，以增大吸热面积，所述聚光器的聚光槽凹曲面的截面为依次由圆弧、抛物线、渐开线及圆弧组成的以抛物面为主的复合(抛物)凹曲面的结构，以便于将太阳光线汇聚到位于焦点处的集热管上。本实用新型集热器，具有升温快，聚光器槽内运行温度高，隔热性好，热效率高，其日均效率可达60 %左右，制造工艺简单，装配容易，不必配用太阳跟踪装置的情况下，一年四季都能将入射阳光汇聚到集热管(吸热体)上，以获得热水甚至开水。但是这种三片或三片以上翼状翅片的结构的金属集热管转化率不高，日均效率在60%左右。
发明内容本实用新型的目的是针对现有的技术问题，提出了一种转化率高的太阳能平板集热器。本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现一种太阳能平板集热器，包括一个底座，该底座内具有沿横向展开的凹腔，其特征在于，所述凹腔处设有呈管状的用于传导热量的超导管，所述的凹腔的表面对应于超导管处还设有聚光件。超导管安装在太阳能平板集热器底座的凹腔内。太阳光照射在太阳能平板集热器上，一部分被超导管直接吸收并转化成热能。剩余未被吸收的一部分照射在凹腔表面，由于凹腔表面具有聚光件，这部分太阳光将被反射聚焦到超导管上，再被超导管转化成热能，从而提高了本太阳能平板集热器的光热转化效率。在上述的太阳能平板集热器中，所述的超导管由一根主管和若干根沿主管轴向垂直固连在其上的支管组成，上述的聚光件对应于每根支管处。由于支管是连接在主管上的， 通过它使各根支管处的热量能顺畅的传递至主管上或者使主管上的热量顺畅的传递至每根支管上。每个支管都有其对应的聚光件，聚光件将未被吸收的太阳光反射回对应的支管
3上再吸收。在上述的太阳能平板集热器中，所述的聚光件具有若干呈弧形的聚光槽，聚光槽的数量与上述支管数量相同且位置相对应。聚光槽制造工艺简单，装配容易，在不必配用太阳跟踪装置的情况下，一年四季都能将入射阳光汇聚到超导管上。弧形的聚光槽能将各个方向的太阳光聚焦到一个焦点，预先调整好支管的位置，使每个聚光槽的焦点都聚焦到各自相应的支管上。在上述的太阳能平板集热器中，所述的聚光件由反光材料制成。反光材料利用微棱镜反射原理，具有反光率高，耐候性强，反光角度大的优良性能。在上述的太阳能平板集热器中，所述的聚光件为反光布或反光格或反光膜或晶格。在上述的太阳能平板集热器中，所述的聚光件为具有若干呈弧形的聚光槽的聚光板，且在聚光板上具有反光漆。反光漆具有反光率高，能防止紫外线光波照射，防止颜色淡化剥离，能抗极强的盐雾、抗酸碱性能。将呈弧形的聚光板均勻地喷涂上反光漆便可使用， 这样的聚光槽制造简单快捷。在上述的太阳能平板集热器中，所述的聚光件与底座之间设有保温层。保温层有效隔绝底座与聚光件之间的热量传递，使得凹腔内热量不易流失，提高集热器对太阳能的利用率。在上述的太阳能平板集热器中，所述的保温层材料为聚氨酯。聚氨酯具有较好的隔热性能，是目前所有保温材料中导热系数最低的，而且抗冻融、抗变形能力强，不易开裂， 经久耐用。在上述的太阳能平板集热器中，所述的保温层材料为泡沫塑料。泡沫塑料导热率低，成型加工方便，材料价格低。在上述的太阳能平板集热器中，所述的保温层材料为矿物棉制品。与现有技术相比，本太阳能平板集热器具有以下优点1、采用聚光件的聚光集热技术，不用太阳能跟踪器照样实现定向聚焦，日均光热转化效率65%以上，一年四季都好用。2、采用超导管传导热量，于真空状态下在金属导管内注入的作动介质为由不含氧的介质加上纳米级金属微粒子所组成，可承压、安全可靠，寿命更长。
图1是本太阳能平板集热器的结构示意图。图2是本太阳能平板集热器的横向剖视示意图。图中，1、底座；2、超导管；2a、主管；2b、支管；3、聚光件；3a、聚光槽；4、保温层；5、 钢化玻璃。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。如图1、图2所示，本太阳能平板集热器包括一个四边形的底座1，底座1内具有沿横向展开的凹腔，凹腔里设有呈管状的用于传导热量的超导管2。钢化玻璃5盖在底座1的四边上，底座1与钢化玻璃5接触的四角用塑料护边角件包裹。超导管2由一根主管2a和若干根沿主管2a轴向垂直固连在其上的支管2b组成， 支管2b将吸收的太阳能转化成热能由介质传递到主管2a。凹腔底层和四壁均覆盖有聚氨酯材料制成的保温层4，保温层4能有效防止凹腔内的热量流失。在保温层4与超导管2之间还设有聚光件3，聚光件3为喷涂有反光漆的聚光板，聚光板能够将照射到其表面的太阳光反射。在聚光板上设有若干呈弧形的聚光槽3a，每个聚光槽3a上都有与其一一对应超导管2中的支管2b。太阳光透光钢化玻璃5，一部分照射在超导管2上，被直接转化成热能， 一部分照射在聚光板上，聚光槽3a将这部分照射在弧形聚光槽3a内的太阳光反射并聚焦到支管2b上，再次被超导管2吸收转化。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。尽管本文较多地使用了底座1、超导管2、主管2a、支管2b、聚光件3、聚光槽3a、保温层4、钢化玻璃5等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
权利要求1.一种太阳能平板集热器，包括一个底座(1)，该底座(1)内具有沿横向展开的凹腔， 其特征在于，所述凹腔处设有呈管状的用于传导热量的超导管(2)，所述的凹腔的表面对应于超导管(2)处还设有聚光件(3)。
2.根据权利要求1所述的太阳能平板集热器，其特征在于，所述的超导管(2)由一根主管(2a)和若干根沿主管(2a)轴向垂直固连在其上的支管(2b)组成，上述的聚光件(3) 对应于每根支管(2b)处。
3.根据权利要求2所述的太阳能平板集热器，其特征在于，所述的聚光件(3)具有若干呈弧形的聚光槽(3a)，聚光槽(3a)的数量与上述支管(2b)数量相同且位置相对应。
4.根据权利要求1或2或3所述的太阳能平板集热器，其特征在于，所述的聚光件(3) 由反光材料制成。
5.根据权利要求4所述的太阳能平板集热器，其特征在于，所述的聚光件(3)为反光布或反光格或反光膜或晶格。
6.根据权利要求4所述的太阳能平板集热器，其特征在于，所述的聚光件(3)为具有若干呈弧形的聚光槽(3a)的聚光板，且在聚光板上具有反光漆。
7.根据权利要求1或2或3所述的太阳能平板集热器，其特征在于，所述的聚光件(3) 与底座⑴之间设有保温层(4)。
8.根据权利要求7所述的太阳能平板集热器，其特征在于，所述的保温层(4)材料为聚氨酯。
9.根据权利要求7所述的太阳能平板集热器，其特征在于，所述的保温层(4)材料为泡沫塑料。
10.根据权利要求7所述的太阳能平板集热器，其特征在于，所述的保温层(4)材料为矿物棉制品。
专利摘要本实用新型提供了一种太阳能平板集热器，属于换热元件技术领域。它解决了现有的平板式太阳能聚光集热器的集热管转化率不高的问题。本太阳能平板集热器，包括一个底座，该底座内具有沿横向展开的凹腔，凹腔处设有呈管状的用于传导热量的超导管，凹腔的表面对应于超导管处还设有聚光件。本太阳能平板集热器具有转换率高、安全可靠以及寿命更长的优点。
文档编号F24J2/24GK202158672SQ20112020582
公开日2012年3月7日 申请日期2011年6月17日 优先权日2011年6月17日
发明者刘至国 申请人:滁州伯恩太阳能科技有限公司